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随着化石资源的日益短缺和气候环境的日益恶化,生物质作为一种绿色的可再生资源,成为全球研究的热点。乙酰丙酸和丁二酸都是生物质转化过程中重要的平台分子,对其进行催化加氢得到高附加值的化学品,是连接生物质转化和石油化工的重要途径。本文以十二羰基三钉[Ru3(CO)12]和乙酰丙酮铂[Pt(acac)2]为前体,采用新型高效无溶剂的微波辅助热解法绿色制备负载型钌基催化剂,具有生产周期短、节能、无污染等特点。微波辅助加热使反应体系各处温度基本一致,有利于金属粒子均匀分散,形成结构稳定的催化剂。所制备的催化剂用于肉桂醛催化加氢反应、生物质平台分子乙酰丙酸和丁二酸的水相加氢反应,表现出良好的催化性能。微波辐照提供催化剂制备过程中所需的能量,提高了固相反应速率,利于金属晶种的生长。通过XRD、TEM、HRTEM和FT-IR等表征和分析方法对5wt.%Ru/CNT的研究发现,随着微波热解时间的延长,金属Ru会自发由多孪晶相向热力学上稳定的单晶相转变,持续提供能量会促进重排过程,形成晶体结构稳定的催化剂。当微波辐照时间为5min时,单晶相金属Ru所占比例高达92%。比较不同热解时间制得催化剂的FT-IR谱图,可推断由金属前体Ru3(CO)12转变为金属Ru是羰基的连续脱除过程Ru3(CO)12→Ru(CO)x(1<x<4)→Ru。Ru/CNT和Ru/FCNT在肉桂醛催化加氢反应中表现出良好的选择性。随着金属负载量的增加,肉桂醛的转化率也随之增加,但由于混酸处理载体碳纳米管在载体表面引入了含氧官能团,Ru/FCNT粒子有轻微团聚现象,活性金属分散不均匀,催化活性位点数量降低,导致肉桂醛的转化率降低,但同时由于金属Ru粒径长大,提高了对C=O双键加氢产物肉桂醇的选择性。微波辅助热解法绿色制备Ru/AC, Ru/CNT、Ru/FCNT和Ru/y-Al2O3-MW,并采用传统浸渍法制备Ru/y-Al2O3-IM。对于AC、CNT和FCNT载体,Ru粒子可以相对均匀地分散于载体上；而γ-Al2O3为载体时,由于载体的无定形状态,Ru粒子发生团聚现象。在生物质平台分子乙酰丙酸催化水相加氢生成γ-戊内酯(GVL)反应中的催化活性顺序为Ru/AC> Ru/CNT≈Ru/FCNT> Ru/γ-A12O3-MW≈Ru/y-A12O3-IM。比较了反应溶剂水、甲醇、乙醇、苯甲醚、环已烷和丙酮等对于乙酰丙酸催化加氢反应的影响,水不但来源广泛,而且可以避免生成副产物,是绿色无污染的理想反应介质。通过考察实验温度、实验压力和反应物初始浓度等因素对加氢反应的影响,得出最佳实验条件为：实验温度为90。C,反应压力为2.00MPa,反应物浓度为0.10g/mL。此反应条件温和,工艺简单,易于操作,且反应物乙酰丙酸来源广泛,产物GVL收率高,生产比过程安全性能好,无环境污染,是生物质转化的重要步骤。丁二酸的加氢产物Y-丁内酯(GBL)、1,4-丁二醇(BDO)和四氢呋喃(THF)均是重要的化工原料。相同金属负载量,不同金属摩尔比的Ru/CNT、Ru80Pt20/CNT、 Ru50Pt50/CNT、Ru20Pt80/CNT和Pt/CNT在5.00MPa,120。C条件下反应3h,丁二酸的转化率均保持在37%左右,但对产物BDO的选择性相对较低。Ru/CNT对GBL表现出良好的选择性,金属Ru利于丁二酸环化脱水生成GBL; Ru80Pt20/CNT对GBL的选择性约为94%；Pt/CNT对THF的选择性高达40%,说明金属Pt促进了GBL进一步加氢脱水生成THF。Ru/CNT、Ru50Pt50/CNT和Pt/CNT对丁二酸催化加氢三次反应的转化率均保持在38%左右,ICP分析表明活性金属组分Pt几乎无流失,说明催化剂具有良好的稳定性。