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环己酮作为一种重要的化工原料和溶剂,可通过多种工艺生产,其中环己醇气相脱氢法制环己酮因操作简单,产物收率和选择性高,而被广泛应用。该反应主要采用具有反应温度低、选择性较高等优点的Cu基催化剂。但是在反应过程中Cu颗粒容易团聚长大,从而导致催化剂失活。因此,研发具有高活性、高稳定性的Cu基催化剂具有重要意义。围绕Cu基催化剂的抗烧结性能,本论文采用不同方法制备了一系列Cu基催化剂,较为系统地研究了其催化环己醇气相脱氢的反应性能,研究内容及主要结论如下:1、以SiO2为载体,采用不同方法制备了一系列Cu-(/)SiO2催化剂,考察了其催化环己醇气相脱氢反应活性。结果表明,采用一步溶剂蒸发诱导自组装法制备的Cu-SiO2-EISA催化剂具有比表面积大、Cu颗粒分散性好、Cu与SiO2之间作用力较强等特点,表现出较好的活性和选择性,环己醇初始转化率达到72.6%,环己酮选择性达到99.5%。2、较为系统地考察了 CuO的负载量、焙烧温度、还原温度以及反应温度等因素对Cu-SiO2-EISA催化环己醇脱氢反应性能的影响,确定了最优催化剂组成和反应条件。在CuO负载量为10 wt.%,焙烧温度为550℃,反应温度为300℃,还原温度为250℃的条件下催化剂具有较好的活性和选择性。其中,环己醇的初始转化率>90%,环己酮选择性>99%。在此最优条件下,考察了该催化剂的稳定性和再生性能。结果表明,随着CuO负载量和反应温度的提高,催化剂的脱氢活性不断升高,但失活速率有所加快。结合TG-DSC、XRD和TEM表征结果,发现催化剂失活主要是由于Cu颗粒的团聚长大造成的。3、为进一步抑制Cu颗粒的团聚,利用天然氨基酸分子的特殊结构和配位作用,采用配位分解法制备了一系列Cu-SiO2催化剂。结果表明,以甘氨酸为配位剂制备的Cu-SiO2-Gly具有较高的分散度和较小的Cu颗粒尺寸。在CuO负载量为15 wt.%,焙烧温度为550℃,还原温度为250℃,反应温度为300℃的条件下,经80 h反应后环己醇转化率从初始的93.1%下降至77.0%,环己酮的选择性稳定在94～99%之 间。4、鉴于15Cu-SiO2-Gly在环己醇气相脱氢反应中表现出较好的催化性能,初步考察了其催化不同醇类的脱氢反应性能。结果表明,在1,4-丁二醇气相脱氢制γ-丁内酯反应中,1,4-丁二醇的转化率为91.9%,γ-丁内酯的选择性为98.6%。在仲丁醇气相脱氢制备甲乙酮反应中,仲丁醇的转化率可达93.0%,甲乙酮的选择性高达98.5%左右。