一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法 (A kind of mesoporous carbon loaded catalyst and preparation method thereof being converted into n-butanol for catalysis ethanol ) 是由 刘钢 王海迪 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法,属于生物质催化转化技术领域。首先是制备介孔炭载体,然后将活性组分铜和铈分步浸渍到介孔炭载体,其中铜以金属态的形式存在,铈以氧化态的形式存在,铜的负载量为1wt％～20wt％,铜和铈的原子摩尔比为(2～5)：1。本发明制备方法简单,在制备过程中能够自还原为金属态铜,在使用时不需要额外的还原处理,催化剂原料没有使用任何贵金属,原料廉价易得,具有推广性。该催化剂在温和的反应条件下具有较高的催化活性,在反应过程中能够有效地抑制金属铜纳米颗粒的烧结。催化剂具有较好的催化稳定性,且容易回收,在一定的温度下简单处理就能够重复使用。(A kind of mesoporous carbon loaded catalyst and preparation method thereof being converted into n-butanol for catalysis ethanol, belongs to biomass catalyzing transformation technology field.It is to prepare mesoporous high-area carbon first, then by active ingredient copper and cerium step impregnation to mesoporous high-area carbon, wherein copper exists in the form of metallic state, and cerium exists in the form of oxidation state, the load capacity of copper is 1wt%~20wt%, and the atomic molar ratio of copper and cerium is (2~5): 1.Preparation method of the present invention is simple, during the preparation process can autoreduction be metallic state copper, do not need additional reduction treatment when in use, catalyst raw material does not use any noble metal, and raw material is cheap and easy to get, have generalization.Catalyst catalytic activity with higher under mild reaction conditions, can effectively inhibit the sintering of metal copper nano granules during the reaction.Catalyst has preferable catalytic stability, and is easy recycling, and simple process can be reused at a certain temperature.)
技术领域
本发明属于生物质催化转化技术领域，具体涉及一种能够自还原且可有效地抑制金属铜纳米颗粒在反应过程中烧结的用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法。
背景技术
我们在生产生活中所用到的化学品和燃料主要是利用化石资源转化而来，而这种非可再生能源的过度消耗势必会带来能源危机。与传统的化石资源相比，生物质能源具有可再生性、清洁、资源丰富等优点，因此生物质能源的开发和利用受到了全世界的关注。乙醇作为一种生物质能源，将其转化为附加值更高的化学品备受全世界的关注。
正丁醇通常作为一种十分重要的有机溶剂和化工原料，主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂，它还广泛用于各种塑料和橡胶制品中，也是有机合成中制备丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。它还是油脂、药物(如抗生素、维生素)和香料的萃取剂，醇酸树脂涂料的添加剂等，又可用作有机染料和印刷油墨的溶剂，脱蜡剂。目前将正丁醇开发利用作为一种新型的汽车燃料引起了全世界广泛的关注。作为汽油的替代品，正丁醇是一种较乙醇性能更优的发动机燃料，正丁醇的理化性质与汽油更加接近，其能与汽油任意互溶、对现有发动机和管路没有腐蚀。正丁醇的能量密度(29MJ·L-1)与汽油接近(32MJ·L-1)，而目前广泛使用的乙醇的能量密度(19.6MJ·L-1)只是汽油的61％。另外，正丁醇的汽化热(0.43MJ·L-1)只有乙醇(0.92MJ·L-1)的一半，与汽油(0.36MJ·L-1)接近，因此具有更好的发动机低温启动性能，而且现有车辆不需进行任何改装就可以使用混有正丁醇的汽油作为燃料。正丁醇作为生物燃料可以减少SOX、NOX、CO、碳氢化合物以及温室气体的排放，具有良好的环境效益，将正丁醇替代乙醇作为可再生能源具有较大的应用前景，因此将乙醇转化为正丁醇已经成为能源发展的一个重要方向。
目前在由乙醇催化转化正丁醇的研究中，所认可的反应路径是按照Guerbet路径进行的，即首先乙醇的脱氢生产乙醛，然后两分子乙醛通过羟醛缩合脱水生产丁烯醛，最后丁烯醛加氢得到正丁醇。该反应目前报道所使用的均相催化剂体系主要是集中在以钌(Ru)、铱(Ir)为主的贵金属催化剂，虽然表现出优异的催化活性，但是由于贵金属稀缺、价格昂贵、制备成本较高、制备方法比较复杂且分离回收困难，这在很大程度上限制了该催化剂的大规模应用以及工业化生产。目前由乙醇制备正丁醇的反应中，研究较多的是非均相催化剂体系，该反应目前所用的非均相催化剂体系主要包括固体酸碱催化剂和负载型催化剂，但是大多数固体酸碱催化剂必须在较高温度等苛刻条件下才能展现出一定的催化活性，限制了这类催化剂的实际应用，如专利CN106955690A上公开了用一种固体碱作为催化剂，在较高的温度下(>400℃)展现出优异的催化活性，但是该催化剂在较短时间内出现催化剂明显的失活。根据Guerbet反应路径，催化剂需要具备一定量的金属活性中心和酸碱活性中心用于脱氢、加氢和羟醛缩合，针对这一特点开发出一系列负载型催化剂，但是目前报道负载型催化剂中普遍存在催化活性低，负载的金属纳米颗粒容易在反应过程中烧结导致催化剂严重失活，发表在Journal of Catalysis(2016)344，184-193论文中，报道了用水滑石前驱体制备了一种同时具有酸碱活性中心和金属活性中心的负载型催化剂Ni/MgAlO，该催化剂的催化活性较低，正丁醇单程收率仅为10％。发表在Chemical communications(2016)52，13749-13752论文中，报道了用一种商业活性炭作为载体分散金属粒子的催化剂，该催化剂的正丁醇的单程收率接近20％，但是该催化剂在使用前需要一定浓度的氢气在一定温度下进行还原一段时间，不方便使用，过程繁琐存在一定的安全隐患，并且该催化剂在连续反应12小时后催化剂中金属纳米颗粒烧结，催化活性逐渐降低，稳定性较差。因此，如何通过廉价、简单、绿色、安全的手段制备出高效、稳定的负载型催化剂是实现由生物乙醇转化为正丁醇的工业化生产的一个关键技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够在温和的条件下高效稳定地催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法，可有效地解决上述问题。
本发明所述的一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂，其特征在于：将活性组分铜和铈分步浸渍到介孔炭载体(MC)上，铜以金属态的形式存在，铈以氧化态的形式存在，铜的负载量为1wt％～20wt％，铜和铈的原子摩尔比为(2～5)：1。
本发明所述的一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂的制备方法，其步骤如下：
1.介孔炭载体(MC)的制备
将硝酸铝、柠檬酸、蔗糖按一定比例加入到蒸馏水中，待充分溶解后逐滴加入一定量的磷酸，使溶液中柠檬酸、蔗糖、硝酸铝、磷酸的用量摩尔比为0.5：(0.5～2.5)：1.0：1.0，搅拌0.5～1h后用氨水调节溶液pH至4.8～5.5，继续搅拌2～5h，将溶液在70～90℃水浴下蒸干，得到凝胶状前驱体；将得到的前驱体在280～350℃下处理8～15min，然后再置于氩气氛围中、700～900℃下处理5～8h得到磷酸铝和炭的复合产物；将该复合产物在浓度为3～6mol·L-1的硝酸溶液中70～90℃下处理5～8h，除去磷酸铝硬模板，将得到的产物抽滤、水洗至中性，在80～100℃条件下干燥，得到介孔炭载体(MC)；
2.介孔炭负载型催化剂的制备
(1)称取介孔炭载体和铈前驱体，将铈前驱体加入到30～50mL蒸馏水中，铈盐浓度为1.0×10-2～3.0×10-2mol/L，待充分溶解后加入1～2g介孔炭载体；
(2)将步骤(1)得到的混合物搅拌3～6h后在80～100℃下水浴蒸干，然后在80～100℃下干燥8～12h；
(3)将步骤(2)得到的产物在氩气氛围中400～600℃下焙烧2～6h，得到载有铈的介孔炭载体；
(4)称取铜前驱体加入到蒸馏水中，待充分溶解后加入步骤(3)得到的载有铈的介孔炭载体；铜前驱体和铈前驱体的摩尔用量比例为(2～5)：1；
(5)将步骤(4)得到的混合物搅拌3～6h后在80～100℃水浴蒸干，然后在80～100℃下干燥8～12h；
(6)将步骤(5)得到的产物在氩气氛围中400～600℃下焙烧2～6h，从而得到本发明所述的同时载有铈和铜的用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂。
进一步地，步骤(1)和(4)中，铈前驱体和铜前驱体为硝酸盐或醋酸盐；
步骤(3)和步骤(6)中，焙烧温度为400～550℃；
本发明的催化剂以高比表面积的介孔炭载体为载体，分步将铈和铜浸渍到载体上，与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明的介孔炭负载型催化剂制备方法简单，催化剂原料没有使用任何贵金属，原料廉价易得，具有推广性。
(2)本发明的介孔炭负载型催化剂在制备过程中能够自还原为金属态铜(金属态是指金属以单质的形式存在，价态为零价。铜是以金属态的形式存在，铈是以氧化态的形式存在)，在使用时不需要额外的还原处理，具有产业化的应用前景。
(3)本发明的介孔炭负载型催化剂能够在温和的反应条件下具有较高的催化活性，在反应过程中能够有效地抑制金属铜纳米颗粒的烧结，催化剂具有较好的催化稳定性。
(4)本发明的介孔炭负载型催化剂容易回收，在一定的温度下简单处理就能够重复使用。
附图说明
图1为本发明提供的介孔炭载体的氮气吸附-脱附等温线和孔径分布曲线；
由氮气吸附-脱附等温线可知该炭载体是一种介孔结构，介孔炭(MC)主要存在7.6nm和3.9nm两种尺寸范围的介孔。
图2为本发明提供的样品X射线粉末衍射图；
该图对应实施例3，该图只有金属态铜的衍射峰，没有发现氧化铈的衍射峰，说明在催化剂的制备过程中铜已经还原为金属态铜，氧化铈高度分散在炭载体表面。
图3为本发明提供的样品催化活性和稳定性曲线；
图3说明随着反应时间的进行，反应物的转化率，目标产物的选择性以及目标产物的收率的变化情况。该图对应实施例3，该图说明该催化剂具有较好的催化活性和稳定性。
具体实施方式
为了更清楚地阐述本发明，列举以下实施例和对比例，便于理解本发明的具体技术方案，但其对本发明的保护范围无任何限制。
实施例1
先制备介孔炭载体：
将48g硝酸铝、13.5g柠檬酸和21.9g蔗糖按一定比例加入到200mL的蒸馏水中，待充分溶解后逐滴加入8.7mL、质量分数为87％的浓磷酸，搅拌0.5h后用氨水调节溶液pH至5.1，继续搅拌3h，将溶液在80℃水浴蒸干，得到凝胶状前驱体。将得到的前驱体在马弗炉中300℃处理10min，然后再置于氩气氛围中800℃处理6h得到磷酸铝和炭的复合产物。将复合产物在浓度为4mol·L-1的硝酸溶液中80℃处理6h，除去磷酸铝硬模板，将得到的产物抽滤、水洗至pH为7.0，100℃烘箱干燥，得到大约12g的介孔炭载体(MC)。
介孔炭负载型催化剂的制备：
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.0532g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇催化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例2
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于90℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于80℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.2663g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例3
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O，加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例4
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O，加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.7989g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例5
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量1.0652g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例6
步骤A：准确称量0.4785g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于90℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于90℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中500℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中500℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例7
步骤A：准确称量0.2392g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.5326gCu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例8
步骤A：准确称量0.1748g Ce(CH3COO)3·xH2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的介孔炭载体；
步骤D：准确称量0.4401g Cu(CH3COO)2·H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的介孔炭载体加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
实施例9
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品。
步骤D：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1；
实施例10
步骤A：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的介孔炭载体(如实施例1所述方法制备)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h得到催化剂成品；
步骤D：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
对比例1
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g的二氧化硅载体(购买得到)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的二氧化硅；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的二氧化硅加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
对比例2
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g二氧化钛载体(购买得到)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的二氧化钛；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的二氧化钛加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
对比例3
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g的三氧化二铝载体加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的三氧化二铝；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的三氧化二铝(购买得到)加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
对比例4
步骤A：准确称量0.3191g Ce(NO3)3·6H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤B：准确称取1.4g经4M硝酸在80℃处理6h的活性炭载体(购买得到)加入到步骤A得到的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤C：将步骤B得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到载有铈的活性炭；
步骤D：准确称量0.5326g Cu(NO3)2·3H2O加入40mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
步骤E：将步骤C得到的载有铈的活性炭加入到步骤D中的溶液中，搅拌4h后置于80℃水浴中蒸干水分，然后将得到的样品放置于100℃的烘箱中干燥10h，得到粉末状的固体；
步骤F：将步骤E得到的粉末状固体置于氩气氛围中450℃焙烧4h，得到催化剂成品；
步骤G：称取催化剂成品1.0g，装填到连续流动的微型固定床反应器的恒温区中，反应温度250℃，反应压力2MPa，乙醇流速为3.6mL/h。乙醇转化产物用气相色谱进行定量分析，催化剂活性评价结果见表1。
表1：不同催化剂在催化乙醇转化为正丁醇反应中的催化活性结果数据
由表1不同催化剂在催化乙醇转化为正丁醇反应中的催化活性结果可知，在该反应中催化剂中需要具备不同种类的活性位，活性位与载体之间存在着协同作用，催化剂中活性位的数量和载体种类的不同对催化剂的活性和稳定性有着重要的影响。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。