综述：草酸二甲酯加氢制乙二醇铜基催化剂设计的研究进展

本文系统评述了Cu基催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢制乙二醇（EG）中的研究进展与活性提升策略。作为绿色经济的EG生产路径，该技术的核心在于催化剂设计，重点探讨了Cu+-Cu0协同催化效应、载体优化、助剂添加及制备方法改进等关键因素，为高性能催化剂开发提供理论指导与实践参考。

　　

反应机制与协同催化效应
草酸二甲酯（DMO）在Cu基催化剂上加氢制乙二醇（EG）遵循Langmuir-Hinshelwood模型，反应需在180–220°C和2–5 MPa H₂条件下进行。Cu⁰物种负责H₂解离，而Cu⁺则选择性吸附C=O键，两者协同形成高效反应界面。研究表明，Cu⁰/Cu⁺比例动态平衡对催化活性至关重要——Cu⁺过少导致中间体吸附不足，过多则抑制H₂活化能力。

活性提升三大策略

1. 载体结构优化：SiO₂载体因其高比表面积和热稳定性成为首选，介孔结构可显著提升Cu分散度。
2. 助剂引入：ZrO₂等金属氧化物助剂能稳定Cu⁺物种，ZnO则可调节载体表面酸碱性。
3. 制备方法创新：氨蒸发法合成的催化剂中Cu纳米颗粒粒径更小（<5 nm），氢化效率提升30%。

工业化挑战与未来方向
高温高压条件下Cu纳米颗粒易烧结，需开发新型核壳结构或碳层包覆技术。机器学习辅助催化剂设计将成为突破性能瓶颈的关键，而生物质衍生载体符合绿色化学发展趋势。值得关注的是，调控Cu晶面暴露（如Cu(111)晶面）可进一步优化C=O键活化能垒。

总结与展望
Cu基催化剂在DMO-to-EG路径中展现巨大潜力，但需解决活性-稳定性权衡难题。未来研究应聚焦原位表征技术揭示反应机理，结合高通量筛选加速新型催化剂开发，推动该技术向工业化迈进。