目前,以可再生资源代替不可再生的化石能源制备常用化学品受到了世界各国的关注和重视。开发与利用生物质能源,不仅可以有效缓解能源危机,并且对改善生态环境等方面也有着重大的意义。因此,糠醛作为一种重要的生物质基平台分子,目前已经被广泛应用到工业生产中。糠醛由五碳糖水解而来,糠醛具有较很高的化学活性。通过调整催化剂类型或改变反应条件,糠醛可转化为不同的产物,如糠醇,环戊酮,环戊醇,1,2-戊二醇,四氢糠醇等。本文制备了一种ZrO₂载体并使用浸渍法负载Cu制备出Cu-ZrO₂金属负载型催化剂,并将其应用到糠醛加氢制备糠醇的反应中,在反应温度为100℃、反应时间1 h、氢气压力4 MPa、催化剂用量为0.15 g的条件下实现了糠醛的完全转化,糠醇收率也接近100%。同时采用了XRD、BET、TPD、NH₃-TPD、CO₂-TPD等表征手段对催化剂样品的表面状态、比表面积、酸碱性等进行了一系列表征,结果表明该催化剂载体拥有很大的比表面积及孔隙,适宜的酸碱性,满足催化剂载体的要素,非常适合作为负载型催化剂特别是金属负载型催化剂的载体。通过XRD结果发现负载到载体表面的活性组分主要为Cu,其次有少量的CuO,结果符合该类催化剂的性质。且活性组分的颗粒大小及在载体上分布较为均匀。本文使用共沉淀法制备了一系列ZrO₂负载Cu催化剂并用于催化糠醛加氢重排制备环戊酮的反应,结果表明在反应温度150℃,反应时间3h,氢气压力4 MPa,催化剂用量为0.15 g的条件下,环戊酮产率高达76.1%。通过改变催化剂的合成条件筛选出的最佳催化剂合成条件为:反应物同时滴加,600 r/min搅拌30 min,放入烘箱中150℃老化24 h,焙烧温度450℃,还原温度450℃,还原通氢时间3.5 h。