1,4-丁二醇（BDO）是一种可从绿色再生资源经由发酵而获得的平台性化学品。开发BDO的下游高附加值衍生产品,是延伸产业链,扩大企业盈利能力的关键。BDO选择性催化脱水可生产3-丁烯-1醇（BTO）。BTO是被广泛应用的附加值高的中间化学原料。常规路线合成BTO达不到商业化生产要求。研发BDO选择性脱水制备BTO催化剂是实现这一过程商业化生产的必要步骤。本文制备了一系列CeO2,MOx/CeO2和Co3O4-Ce-Zr催化剂。首先探索了不同沉淀剂制备CeO2。在优化的CeO2制备方法的基础上,使用Fe,Co,Ni,Cr,Mn掺杂CeO2。进一步,制备了不同摩尔比例的CeO2-ZrO2固溶体,将Co3O4负载到CeO2-ZrO2固溶体上。在微反上评价了各类催化剂的性能。采用XRD,BET,SEM,TEM,NH3-TPD,CO2-TPD,H2-TPR和XPS表征了催化剂的理化性质。得到的主要结论如下:使用氨水为沉淀剂制备的CeO2催化剂暴露出CeO2（111）晶面较多效果最好。在此基础上用浸渍法制备的一系列MOx/CeO2催化剂,发现Co3O4的掺杂使Ce3+的比例增加,从而增大了晶体表面的缺陷和氧空隙比例,提高了BDO选择性脱水的活性。进一步对Co3O4-CeO2的制备条件上进行了优化,发现Co3O4掺杂量为5%（质量分数）,焙烧温度800°C时,催化剂表现出了较好的性能,BTO选择性可以达到70.50%。ZrO2催化剂在此反应中也有较好的表现,因此探索了不同摩尔比的铈锆复合氧化物催化剂和Co3O4-Ce-Zr催化剂。结果显示在铈锆摩尔比为3:1时的催化剂对BDO选择性脱水性能效果最好,引入Co3O4后催化剂表现出了出色的催化性能。BDO转化率与BTO选择性分别为80.16%和72.53%。Co3O4和ZrO2的加入同样增大了催化剂的酸量,提高了表面的氧化还原能力和氧空隙的比例。由表征测试结果推测,在既具备酸碱性,又具备氧化-还原性能的条件下,利用氧化-还原机理能更合理的解释选择性脱水生成BTO的结果。