甘油是一种生物柴油生产过程中产量较大的一种副产品。目前甘油的用途单一,下游继续转化的能力不足,使得甘油出现了严重的产能过剩,因此将甘油转化为其他具有高附加值的产物具有非常重要的意义。其中,甘油经选择性氧化得到的甘油酸是生理活性物质和氨基酸合成过程中的重要中间产物,具有较高的应用潜力。然而,甘油的催化氧化非常复杂,涉及伯仲羟基活化、过度氧化及C-C键断裂等反应,目前由甘油在无碱条件下选择性氧化制备甘油酸转化率和选择性均较低。针对此科学问题,论文采用复合氧化物前驱体法制备了高分散负载型PtCu合金催化剂,通过调控PtCu合金中PtCu的几何结构和电子结构及PtCu合金与载体间的电子结构,实现了无碱条件下甘油高选择性氧化制备甘油酸,主要包括以下工作:1、分别采用置换负载法和初始浸渍法制备具有PtCu合金、单Pt和单Cu活性中心结构的负载型催化剂,其中高分散PtCu合金催化剂具有更好的催化性能。研究了金属中心以及金属中心与载体间的电子结构、采用CO原位吸附研究了金属活性中心的几何结构,进一步关联结构与性能;2、进一步调控Pt在PtCu合金颗粒表面的分散状态,研究了 PtCu以及PtCu与载体间电子结构的相互影响,随着Pt量的增加,Pt的电子云密度增加,甘油在催化剂表面的吸附逐渐增强,Pt量达到2.6%时,获得了75.3%的甘油转化率和高达82.5%的甘油酸选择性;3、研究了 PtCu合金催化剂催化甘油氧化制备甘油酸的反应动力学,研究表明,温度对反应的转化率和产物分布均有较大影响,反应在60℃C能够得到较高的甘油转化率和最高甘油酸选择性。