沸石分子筛是石油化工、大宗化学品以及高附加值精细化学品合成等领域的关键催化材料,为了满足碳资源高效利用、化学品和能源的高效绿色合成的新需求,其设计合成面临新的挑战。报告概述沸石分子筛材料的发展趋向及其石油化工领域催化应用的现状,重点介绍MWW、MOR、FER和UTL等拓扑结构含Ti、Sn和Ge等金属离子的杂原子分子筛的结构设计、制备、催化中心的修饰及其烃类选择氧化催化应用的研究进展。以双氧水为氧化剂的烃类液相选择氧化催化具有反应条件温和、水为副产物的特点,Ti、Sn和Ge等杂原子分子筛是适合这些反应的高效催化材料。高性能杂原子分子筛的设计合成需要兼顾新拓扑结构、大孔径、孔道多级化、亲疏水性调控、原子或分子水平活性中心的化学修饰以及与其应用性密切相关的绿色生产等综合问题。MWW、FER和UTL等层状或类层状沸石分子筛的结构具有可塑性和可修饰的特点,通过化学控制层间硅烷化扩孔、层间剥离、层板排列重构等手段,可制备多种孔道内扩散有利,适合大分子催化转化的大孔径氧化催化材料。采用有机胺或氟化物修饰骨架杂原子金属离子,可以改善活性中性的配位状态和周边亲疏水性微环境,有效提高其氧化催化性能。此外,从MOR、FAU和Beta等无模版法合成等硅铝分子筛原料出发,采用脱铝创制骨架空缺位与进一步"原子种植"同晶取代相结合的手段,可以实现相应杂原子分子筛的廉价绿色制备。所制备的杂原子分子筛在酮（醛）类氨氧化、烯烃环氧化以及酮类Baeyer-Villiger氧化等液相选择氧化反应中显示良好催化性能。尤其是MWW和MOR结构的钛硅分子筛对丁酮以及环己酮肟化反应显示有别于传统TS-1催化剂的独特选择性和寿命,得到了创新性工业化应用。MWW结构钛硅分子筛在丙烯双氧水直接环氧化制备环氧丙烷（HPPO）反应、乙烯双氧水环氧化制备环氧乙烷（HPEO）反应、以及乙烯双氧水环氧化-水合制备乙二醇（HPEG）反应中显示独特的溶剂效应和目标产物选择性,有望形成新的工业化催化技术。