1,3-丁二烯是石油化工行业中重要的中间体,目前工业上制取主要依赖于化石燃料。人们对能源枯竭的危机感和对环境问题的担忧逐渐加重,利用可再生能源制备高价值化学品成为一个很有前景的方向。生物乙醇来源广泛、绿色环保,利用生物乙醇制备1,3-丁二烯是一条可部分代替石油的可持续发展的化工路线。本文研究了过渡金属掺杂锌锆复合氧化物催化乙醇制1,3-丁二烯,探索了催化剂的制备方法和催化剂表面的结构性质与乙醇催化转化为1,3-丁二烯的选择性之间的联系,乙醇选择性转化为不同产物的主要因素,以及研究乙醇催化转化为1,3-丁二烯的反应历程。主要工作内容如下:（1）利用硬模板法制备了Zn Zr₁₀O_x复合氧化物,采用阴离子吸附法和沉积沉淀法引入3wt%的Au,对催化剂进行XRD,TEM,XPS,NH₃-TPD,CO₂-TPD,FT-IR和UV-Vis等表征。从表征结果可以看出,不同方法制备的催化剂其孔结构和酸碱性的差异并不大,但是负载上的Au尺寸明显不同。在催化剂质量为0.1g,乙醇分压为5.87k Pa,温度范围在200～350℃的条件下进行了催化剂活性评价,其结果表明小尺寸Au的催化剂生成大量乙醛,而大尺寸Au的催化剂有利于生成1,3-丁二烯为稳定产物。同时,通过计算不同产物形成的反应活化能,发现小颗粒的Au催化剂上乙醛形成的活化能略低于大颗粒Au催化剂,然而,1,3-丁二烯形成的活化能却显著高于大颗粒的Au催化剂,从而导致了中间体乙醛会作为稳定的产物存在。（2）通过在3Au/Zn Zr-AA和3Au/Zn Zr-DP_Na上探讨了不同空速对产物分布的影响,以及全自动化学吸附仪和质谱的联用,表明了乙醇脱氢生成乙醛是乙醇转化为1,3-丁二烯历程的第一步,并且乙醛作为主要反应物继续进行缩合、脱水连串反应,最后生成目标产物1,3-丁二烯。（3）采取沉积沉淀法制备的一系列不同Au尺寸的催化剂,表征其催化剂结构并测试了其催化乙醇的催化活性。结果表明Au在3～26nm之间可控,不同Au尺寸的催化剂结构相似,酸碱性差异较小,但随着Au尺寸的增大,1,3-丁二烯的产率增大,在Au尺寸为26nm时,1,3-丁二烯的产率达到15%,这个结果说明Au尺寸是乙醇选择性转化的一个重要的因素,我们可以通过调节Au的尺寸实现对乙醇催化转化产物进行有效的控制。本文通过建立催化剂结构特征与催化剂催化性能之间的关系,为复杂串联反应中提高所需反应产物的产率的催化剂设计提供了新的途径。