如何实现生物柴油副产物甘油的有效利用,近年来一直是工业研究的热点问题。其中,甘油的脱氢异构化生产乳酸是一条重要的利用途径。目前工业上生物质甘油制备乳酸的方法主要是发酵法,但存在产酸量不高,分离困难,周期长,只能间歇生产等缺点。同样,微生物酶化法以及乙醛氢氰酸法、丙烯-N2O4法等化学合成方法也普遍存在价格昂贵,提纯困难,反应条件严苛等问题。因此,利用催化合成法,选取合适的金属活性组分以及适当的催化剂载体,制备负载型纳米金属催化剂,进行生物质甘油制备乳酸反应,成为了研究的重点。目前,贵金属催化剂已被广泛使用于生物质甘油制备乳酸,但原材料的不易获得以及高昂的成本等问题限制了其在工业上的进一步应用。在本文中,通过硝酸铜、硝酸锌以及2-甲基咪唑在室温下的凝胶合成反应制备了不同负载量的ZIFs负载型纳米铜催化剂Cu/ZIF-8,并通过高温煅烧还原方式制备了多孔碳材料Cu/ZnO/C,将这两种材料应用于甘油制备乳酸反应。包括XRD,XPS,SEM,TEM,BET,FT-IR,UV-vis DRS,CO2-TPD和TG等表征方法被应用于研究和评估合成催化剂的形貌和性质,结果表明材料中ZIF-8的体心立方晶格结构被成功合成,并且纳米铜粒子均匀地分散在载体的表面及孔道结构中,这也为催化剂提供了充足的碱性活性位点,有利于催化反应的正向进行。合成的多孔碳材料具有鲜明的介孔结构以及良好的热稳定和化学稳定性能。除此之外,两种催化剂应用于甘油脱氢异构化制备乳酸反应也实现了良好的催化效果,在理想反应条件和最佳负载量下,甘油的转化率以及乳酸的收率最高分别可达到97.6%和84.2%。