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甘油催化氢解制备1,2-丙二醇催化剂研究进展
概述：
1,2-丙二醇作为重要的有机化工原料，在化工、医药、食品、化妆品等行业中有广泛应用。甘油催化氢解制备1,2-丙二醇是目前的一种主流制备方法，而研究催化剂的性能及优化催化剂的结构是提高制备效率、降低生产成本和实现产业化的关键。本文将从甘油为原料制备1,2-丙二醇的反应机理、常见的催化剂类型和研究进展方面进行综述分析。
一、甘油为原料制备1,2-丙二醇的反应机理
甘油催化氢解制备1,2-丙二醇的反应机理可分为两步反应：先将甘油脱水得到丙烯醛，然后丙烯醛被氢气还原生成1,2-丙二醇。反应式如下：
C3H8O3→C3H4O+2H2(1)
C3H4O+H2→C3H8O2(2)
整个反应是底物分子中的一个氢原子接受一个氢离子，将甘油还原成1,2-丙二醇。反应需要在催化剂的作用下进行。
二、常见的催化剂类型
甘油催化氢解制备1,2-丙二醇的催化剂通常分为两类：基于金属的催化剂和无机氧化物催化剂。
基于金属的催化剂：以铂、钯、银等贵金属为代表的催化剂具有良好的催化活性和选择性，但制备成本较高。因此，研究低成本、高效率的非贵金属催化剂制备1,2-丙二醇具有重要意义。常见的基于金属的催化剂有Pd/Al2O3、Pt/Cu-Al2O3等。
无机氧化物催化剂：无机氧化物催化剂是一种低成本、高效率的催化剂，在实际应用中具有更广泛的应用前景。常见的无机氧化物催化剂有Ni/Al2O3、Ni-Cu/Al2O3等。
三、催化剂研究进展
1、贵金属Pd催化剂的研究
Pd催化剂是目前最为常见的催化剂之一，Pd/Al2O3催化剂在甘油催化氢解制备1,2-丙二醇中的应用已被广泛研究。例如，Yu等（2011）研究发现Pd/Al2O3催化剂具有优异的催化活性和选择性，当反应条件为190℃、氢气压力为4MPa、甘油1.2g、催化剂为0.3g时，1,2-丙二醇的收率可以达到96%。另外，Guo等（2013）利用溶胶—凝胶法制备了Pd/Al2O3催化剂，并对其结构进行了表征，发现该催化剂与传统的浸渍法制备的Pd/Al2O3催化剂相比，具有更高的催化活性和更好的抗毒化性能。
2、基于无机氧化物催化剂的研究
无机氧化物催化剂作为低成本、高效率的催化剂，近年来的研究也逐渐增多。Mao等（2017）通过共沉淀法制备了一种Ni-Fe/Al2O3催化剂，考察了催化剂质量分数对1,2-丙二醇产率的影响，结果表明催化剂中铁的加入能够增加催化剂的催化活性和稳定性。相比之下，Yang等（2016）在Ni-Cu/Al2O3催化剂中添加了贵金属Pt，利用贵金属的超高的催化活性来提高催化剂的催化性能，研究结果表明，在优化的反应条件下，1,2-丙二醇的转化率为99.8%。
四、总结与展望
甘油催化氢解制备1,2-丙二醇是一种非常实用的合成方法，目前主流的催化剂有基于金属催化剂和无机氧化物催化剂两类。其中，基于金属的催化剂具有良好的催化活性和选择性，但制备成本较高。而无机氧化物催化剂则具有低成本、高效率的特点，在未来的发展中也有着广阔的应用前景。未来，科学家们可以在现有的研究基础上，探究更低成本、更高效率的催化剂，以实现1,2-丙二醇的绿色制备。