近些年,由于人类对化石能源大规模不合理使用,导致这类能源受到极大破坏及浪费,而且这类能源对环境的污染也较为严重。因此,探索开发可再生绿色能源来代替传统化石能源是人类的必然选择。生物质作为重要的绿色可再生能源,近些年越来越受到科研人员的关注。而生物质主要是从废弃秸秆、棉籽壳等低成本的物质转化而来,这种低成本、来源广的优势便使得其转化为生物质衍生物并实现工业化成为可能。然而,对于生物质转化的关键便在催化剂上,而传统粉体材料存在不易回收利用、稳定性差等弊端,这就使得寻求或者设计合理的催化剂成为了当下研究的重要课题。结构化催化剂相比粉体材料的催化剂,具有高比表面积、高活性位点以及较高循环可利用性等,这些优点就使得其越来越多被用于催化等多个领域。而据相关文献报道,之前的薄膜催化剂考虑到以防结构被破坏,一般只是焙烧之后用于一些简单催化氧化等反应,这就大大限制了薄膜催化剂的推广。本文先制备得到LDH薄膜,再焙烧还原得到含金属单质的薄膜催化剂并将其用于催化加氢等反应研究,不仅展现出优异的催化性能,也拓宽了薄膜催化剂在催化领域中的应用。(一)通过阳极氧化法于一定浓度硫酸溶液中电解得到了 AAO基底,并通过硝酸铵法在其表面原位生长得到了具有规则排列孔状结构的CuZnAl-LDH薄膜。再将不同组分及比例的LDH薄膜经过焙烧还原得到相应的CuZnAl薄膜催化剂用于催化糠醛选择性加氢反应中。相比相同比例的粉体催化剂及不同比例薄膜催化剂,Cu4Zn1Al薄膜展现出较好催化性能:糠醛转化率达93.6%,糠醇选择性达100%。这种高效催化性能体现出Cu颗粒实现高度分散以及Cu与Zn之间存在着协同作用,Cu0和Cu+的共存可能会使催化剂具有更高活性。总之,利用这类薄膜催化剂不仅拓宽了催化反应的类型,也为其工业化的实现提供了科学依据。(二)通过原位生长法得到不同组成的蜂窝状的CuCoAl-LDH薄膜,再经过焙烧和还原得到形貌保持良好的CuCoAl薄膜催化剂,并进行催化甘油氧化反应的研究。而且,通过探究不同还原温度得到的薄膜催化剂对反应影响,发现400℃还原得到的CuCoAl薄膜具有较好催化性能,尤其对甘油酸的选择性可达43.5%,草酸选择性为38.1%。利用XPS表征进一步发现,该温度还原的薄膜催化剂具有更多的Co2+以及氧缺陷。以上这些体现出钴的氧化物与还原态铜结合形成的薄膜比较有利于甘油的氧化,而且重复多次后反应性能及形貌都无太大的改变。