由于化石能源储量具有不可再生性,其使用增加了大气中二氧化碳的排放量,必然会危害到自然环境,所以寻找石油等化石燃料转化为化学物质的替代方法已成为能源化工领域的研究热点。生物乙醇选择性转化的级联反应是一种很有发展前途的高附加值化工产品和燃料的生产方法,因此得到了广泛的研究。设计一种高效催化剂来调控生物乙醇转化的选择性是众多研究人员的关注焦点,其催化剂设计原则仍有待进一步研究。在本文中,制备了不同Zn负载量的MgO-SiO₂催化剂,并研究了Zn的负载量与乙醇催化转化为1,3-丁二烯的选择性之间的联系,此外还研究了ZnNaZr催化剂的浸渍顺序与乙醇转化反应活性之间的规律,这些发现对复合氧化物催化剂体系催化生物乙醇转化研究具有重要意义:（1）活性结果表明,低ZnO负载量的MgO-SiO₂复合催化剂表现出更高的C-C键增长效率和1,3-丁二烯的选择性,而高ZnO负载量情况下有利于乙醇脱氢形成乙醛。通过XRD、BET、IR、TPD、TGA和²⁹Si MAS NMR等手段对催化剂进行了深入分析,结果表明,ZnO的加入极大地影响了制备过程中MgO与SiO₂相互作用的程度,影响了催化剂的表面酸碱化学,进而关联到催化剂的催化活性。其结果表明低ZnO负载量的MgO-SiO₂复合催化剂中所形成Mg-O-Si界面结构至关重要,是其具有较为平衡的脱氢能力和碳碳键耦合效率的主要原因,而负载过多的ZnO会破坏MgO-SiO₂复合催化剂的Mg-O-Si界面,这是C-C键增长所需的关键结构。（2）通过与质谱联用的化学吸附仪上进行了程序升温脱附实验,探索了乙醇分子与ZnMgSi催化剂表面的相互作用。乙醇脱附研究表明,锌负载量较小的催化剂对1,3-丁二烯的特定级联反应具有选择性,而锌负载量较高的催化剂则有利于乙醛的反应。另一方面,利用异丙醇程序升温脱附实验探讨ZnO对催化剂表面酸性和碱性位点的影响,确定了ZnMgSi催化剂表面酸碱强度的变化情况。（3）采用浸渍法制备了不同浸渍顺序的ZnNaZr催化剂,并对催化剂进行了表征和催化活性测试。研究结果表明,Zn-Na（F）/Zr的浸渍次序能够提高Zn在Zr O₂载体上的分散度,改变催化剂的氧化还原性能,从而增加了1,3-丁二烯的产量,说明了浸渍顺序是生物乙醇选择性转化的一个较为重要的影响因素,可以通过调控金属氧化物促进剂的浸渍顺序来调控乙醇催化产物的分布。本研究探讨了不同氧化锌负载对ZnMgSi复合催化剂上理想产物选择性控制的影响,提高了对混合金属氧化物催化剂对乙醇转化界面效应的基本认识,为设计高效的复杂串联反应催化剂提供了一种新的思路。