脂肪醇作为重要的平台化合物之一,是合成表面活性剂、洗涤剂、增塑剂及其他多种精细化学用品的基础化工原料,广泛应用于纺织、日化、造纸、食品、医药、皮革等领域。我国是一个脂肪醇消费大国,随着人民生活水平的日益提高,对脂肪醇系列及其衍生物产品的需求也在逐步增加,而我国脂肪醇产量较低、品种较少、工艺较落后,但市场需求量大,而生产供不应求,为了解决此类问题,重要的是发展新的工艺方法和催化体系。常见制备脂肪醇的方法之一是利用生物技术制备,可以基本上解决此类瓶颈问题,但是,此类方法需投入大量资金、技术和关键设备进行生物基脂肪醇的研发和生产,生产门槛也很高。而利用油脂加氢生成脂肪酸,在此基础上继续加氢脱氧转化为脂肪醇和烷烃的方法,则不仅避免了环境污染,生态破坏,还可以节约生产成本,做到节能环保。目前脂肪酸加氢脱氧制备脂肪醇的关键是廉价非贵金属基催化剂的选择和催化体系的构建。本文将硬脂酸作为模型反应物,首先探索了硬脂酸加氢脱氧制备十八醇反应中Ni/ZrO₂催化剂的电子效应。通过一系列的表征和实验,如BET、XRD、H₂-TPR、H₂-TPD、NH₃-TPD、CO₂-TPD、HRTEM、FT-IR等,提出了ZrO₂载体表面氧空缺的产生会影响催化剂上金属Ni的电子密度,从而影响H₂在活性金属物种表面的解离吸附方式:H₂均裂产生的氢原子主要选择性断裂C-C键,从而生成比脂肪酸长链少一个碳的烃类,H₂异裂产生的H^δ+和H^δ-则主要选择性断裂C-O键从而产生脂肪醇。其中还发现,通过水热法制备的大比表面积的单斜相ZrO₂由于表面的高缺陷状态,其所负载的Ni基催化剂的电子密度远远高于用共沉淀法制备的四方相ZrO₂负载的催化剂,实验结果表明单斜相ZrO₂负载的Ni基催化剂对十八醇的选择性最高,最高能达到94%。这也是迄今为止无任何添加剂的单金属Ni基催化剂关于脂肪醇选择性的最高报道。无论从环境和经济角度来看,这一贡献不仅解决了使用商用Cu-Cr催化剂所带来的环境污染问题,而且还可以通过使用较低的反应温度和氢气压力（240oC和4 MPa）来降低脂肪醇生产的成本（250-350oC和10-20 MPa）。其次,通过水热法制备了一系列不同形态的富含氧空位的载体ZrO₂和TiO₂来负载金属Ni,并通过活性评价实验筛选出了最佳的催化剂,并对反应条件进行了优化。因而,可以在3%Ni/m-ZrO₂催化剂上实现100%的硬脂酸转化率和高达92%的十八醇选择性,反应条件:硬脂酸和正庚烷的质量/体积比为0.4/100,催化剂质量为0.036 g,反应温度240oC,H₂压力为5.5 MPa,反应时间9 h。最后,希望继续通过改变单斜相ZrO₂水热制备温度来控制载体表面的缺陷程度,进一步调控催化剂上金属Ni的电子密度,为后续脂肪醇选择性的提升提供思路和经验。通过TEM,H₂-TPR、H₂-TPD、NH₃-TPD、CO₂-TPD等表征手段并结合实验,初步认为ZrO₂载体表面氧空缺的产生和水热温度有关,提高水热温度将会影响催化反应的活性和选择性。