过氧化氢是重要的精细化工产品,广泛应用于造纸、消毒、环保、医药、电子及食品等领域。目前,全球98%的过氧化氢都是采用蒽醌法生产,在该方法中,蒽醌先通过催化加氢反应生成蒽氢醌,然后蒽氢醌在氧气中氧化生成过氧化氢和蒽醌。蒽醌加氢是蒽醌法生产过氧化氢的关键步骤,催化材料的性能对该反应起到重要作用,因此研究高活性和高稳定性的蒽醌加氢催化剂具有重要意义。Pd基催化剂是最广泛研究的蒽醌加氢催化材料,为了提高其催化性能,本文从添加第二金属和优选活性金属前驱体两个方面对Pd基催化剂进行改性研究。首先,本文考察了Ga的添加对Pd/γ-Al₂O₃催化剂催化活性、选择性以及稳定性的影响。活性测试结果表明,当Ga的添加量为1.2 wt%时,催化性能最高,加氢效率从9.0 g L^-1增加到11.9 g L^-1,活性蒽醌选择性达到99.6%,并且稳定性也高于单金属Pd催化剂。表征结果表明,Ga的添加提高了Pd的分散度,减小了Pd的颗粒尺寸,提高了催化剂中活性位点的数目。DFT计算结果显示,2-乙基蒽醌（EAQ）在Pd（111）面和Ga₂O₃/Pd（111）界面上的吸附能分别为-193.4k J mol^-1和-216.7 k J mol^-1,EAQ在Ga₂O₃/Pd（111）界面吸附的增强是由于Ga³⁺作为亲电位点,可以与C=O键中氧的孤对电子相互作用,从而促进对C=O键的吸附和活化。因此,Pd-Ga双金属催化剂催化性能的提高是由于Ga的添加提高了Pd分散度,并且增强了EAQ在Ga₂O₃/Pd（111）界面的吸附。其次,本文考察了活性金属前驱体对Pd基催化剂蒽醌加氢催化活性的影响。以Na₂PdCl₄、Pd（OAc）₂、二水合Pd（NO₃）₂、Pd（acac）₂和Pd（NH₃）₄Cl₂为前驱体制备了一系列催化剂,活性测试发现,Pd-acac催化剂（前驱体为Pd（acac）₂）的催化活性最高,其加氢效率为12.1 g L^-1,活性蒽醌选择性达到99.8%。通过CO化学吸附和TEM表征发现,Pd-acac催化剂中Pd分散更均匀,颗粒尺寸比较小。XPS表征结果表明,Pd-acac催化剂中Pd⁰的结合能更小,Pd的电子云密度更大。因此,Pd-acac催化剂中Pd的高分散度、小颗粒尺寸以及高电子云密度是其催化活性高的主要原因。