为了缓解人类对不可再生能源的消耗,可再生的清洁能源逐渐得到开发和利用,例如生物乙醇和丁醇可用来做汽油添加剂。因为丁醇具有比乙醇更合适的性能,同时与传统工业上通过发酵法或羧基合成法制丁醇的路线相比,乙醇催化制丁醇路径更符合绿色可持续发展理念,所以受到均相和多相催化领域的广泛关注。目前,虽然多相催化体系比均相催化体系具有一些明显的优势,但也存在丁醇选择性不高的缺点。这是由于乙醇催化制丁醇的整个反应网络较复杂,而且其中一些催化活性位点的种类、数量以及强度对反应活性和选择性的影响仍不够明确。因此,在设计催化剂时,常难以精准地构筑催化乙醇定向转化为丁醇的活性位点。最近,我们课题组研究发现有两个主要问题有待解决:（1）铜基催化剂具有较好的催化潜能,不过常伴随大量乙酸乙酯的产生,限制了其催化乙醇转化为丁醇的选择性,而且对催化乙酸乙酯产生的活性位点一直存有争议。（2）MOF基催化剂中配位不饱的Zr离子作为Lewis酸位点,虽然表现出了优异的羟醛缩合活性,但羟醛缩合活性与Lewis酸位点性质的关联还未阐明。针对以上两个问题,本文主要侧重对催化剂性质和催化性能之间的构效关系进行了研究。首先,我们制备了一系列活性炭负载的Cu-CeO₂催化剂（G_x-CuCeO₂/AC,G代表葡萄糖,x代表葡萄糖与金属的摩尔比,AC为活性炭）,其中葡萄糖被用来调节Cu和CeO₂之间的相互作用。然后,测试了G_x-Cu CeO₂/AC催化剂的催化活性,并对其进行了XRD、H₂-TPR、TEM、NH₃-TPD、XPS和N₂O滴定等系列表征。当我们分析Cu物种（Cu⁰和具有Lewis酸性的Cu⁺）与催化性能的构效关系时,发现Cu⁰和Cu⁺都参与乙酸乙酯的形成,并且S_Cu⁰/S_Cu⁺的比率可以用作催化选择性的指标。当S_Cu⁰/S_Cu⁺比率越高,乙醇转化成丁醇的选择性越高,对乙酸乙酯的选择性越低;相反,比例越低时,会有较多乙酸乙酯生成,目前该比例被探索至2.5。其次,本文使用MIL-101（Cr）作为载体,制备了Pd/MIL-101（Cr）催化剂,用来探究载体的Lewis酸位点性质对乙醇制丁醇催化性能的影响。MIL-101（Cr）主要以Lewis酸中心为主,而且Lewis碱和Br?nsted酸的量几乎可以忽略不记。通过调变MIL-101（Cr）晶体合成条件,可得到三种配位环境存在差异的MIL-101（Cr）载体,而这可导致载体酸性发生变化。我们通过SEM、TG-MS、CO₂-TPD和NH₃-TPD等表征进一步明确了这三个载体的主要性质差异是Lewis酸性。然后,用它们来制备Pd/MIL-101（Cr）催化剂,并测试了催化活性,以及对催化剂进行了XRD、TEM、FT-IR和吡啶吸附红外等表征。当我们分析活性数据和表征结果时,发现酸强度并非越强越好,在乙醇制丁醇反应中若只有一种强的Lewis酸会导致乙醚副产物的剧增,并影响羟醛缩合的发生,而弱Lewis酸的存在将有助于乙醇向丁醇的转化。