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生物柴油作为可替代化石燃料的可再生清洁能源，其需求量日益增加，导致生物柴油副产物丙三醇的产量也逐年增加。因此，把丙三醇转化成具有高附加值的产品成为提高生物柴油效益的重要途径。丙三醇和CO2可以直接合成丙三醇碳酸酯，该反应极具吸引力，因为可以将两种废物转化成为非常有用的化工产品。但由于CO2的稳定性，该反应在热力学上受到限制。本论文通过乙腈水解打破丙三醇和CO2羰基化反应的热力学限制，重点研究了反应途径及Cu基催化剂的构效关系。将Cu负载于不同载体上，在高压反应釜中评价了催化剂的性能。乙腈存在下丙三醇和CO2的反应产物除了目的产物丙三醇碳酸酯外，还有乙腈水解导致的副产物乙酸甘油酯生成。反应及表征结果表明金属Cu在丙三醇和CO2生成丙三醇碳酸酯的反应中为主要活性中心，起到重要作用；催化剂表面的碱性位有利于目的产物丙三醇碳酸酯的生成，而酸性位则有利于乙酸甘油酯的生成。Cu基催化剂在丙三醇和CO2的反应中表现出显著的尺寸效应。Cu颗粒尺寸越小，丙三醇反应速率越快；反之，则丙三醇反应速率越慢。在本论文的实验条件下，较高的CO2初始压力和较高的反应温度有利于丙三醇碳酸酯的生成。CO2和丙三醇均在Cu/La2O3催化剂上得到吸附活化，推测丙三醇和CO2的反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理。助剂Mn可以改善Cu/La2O3催化剂的性能，显著提高丙三醇碳酸酯的选择性，但对丙三醇的转化率几乎没有影响。添加Mn后，在焙烧过程中可以改变Cu的还原路径及状态，使Cu的粒径尺寸有所减小，进而影响Cu/La2O3催化剂的性能。本论文还以DMC(碳酸二甲酯)作为耦合剂来打破丙三醇和CO2羰基化反应的热力学限制，通过DMC可以间接地将丙三醇和CO2转化成丙三醇碳酸酯。丙三醇先和DMC反应生成丙三醇碳酸酯和甲醇，甲醇再和CO2生成DMC。在滴流床反应器上，Mg-Al-Zr既可以促进丙三醇和DMC生成丙三醇碳酸酯的反应，又可以将甲醇和CO2转化生成DMC，从而使耦合反应顺利进行下去。但甲醇和CO2生成DMC的反应是可逆的，所以DMC耦合反应进行的程度与体系的平衡状态紧密相关。