铜基催化剂由于其催化活性高，反应温度低等特点，多用于醇类脱氢反应、甲醇合成与水气重整、酯类氢解以及醇氨合成腈类等反应，但是铜基催化剂熔点低，在高温下易烧结，热稳定性差，导致催化剂使用寿命缩短。针对铜基催化剂的上述缺点，工业制备过程中通常加入Zn元素和适宜的载体以提高其反应稳定性。尽管国内外对铜基催化剂催化醇类脱氢反应的研究颇多，可是加入的Zn元素和载体在其中的作用尚不完全清楚。本研究以仲丁醇催化脱氢为目的反应，通过TPR、XRD、SEM、N2O分解等表征手段研究了Cu-ZnO和Cu-Al₂O₃两体系的铜基催化剂，并考察了Cu-ZnO-Al₂O₃的制备方法、制备条件、碱金属调变对其催化性能的影响以及其热稳定性能。研究发现，与机械混合法相比，无论Cu-ZnO还是Cu-Al₂O₃体系，共沉淀法宜于制备高分散的高活性的铜基催化剂。在仲丁醇催化脱氢反应中，Cu0是唯一的反应活性中心，ZnO和Al₂O₃基本无反应活性，但是两者的在铜基催化剂中的作用不同。在陈化过程中Zn2+和Cu2+发生了同晶取代，焙烧后催化剂中的ZnO作为载体分散了铜物种；ZnO与Cu0之间存在着较强的相互作用，可以阻止Cu0微粒烧结。与Cu-ZnO体系不同，Cu-Al₂O₃体系在陈化中Al3+和Cu2+形成了部分的铜铝水滑石，焙烧后Al₂O₃分散了铜物种；Al₂O₃与Cu之间存在着较强的相互作用，可以阻止Cu0微粒烧结。此外，与ZnO载体显著不同的是，铜铝催化剂中有Cu2Al2O4尖晶石的生成。当对于Cu-ZnO-Al₂O₃体系，适宜的共沉淀法制备条件为碱性环境下以NaHCO3为沉淀剂，陈化条件为50℃陈化4h，焙烧温度为450℃。对于三元体系，与共沉淀法相比，机械混合法制备的Cu-ZnO-Al₂O₃，尤其是经碱金属调变后，表现了更为优异的催化性能。