本文以偏钒酸铵的草酸溶液为浸渍前驱体，活性炭为载体，采用等体积浸渍法制备了V<,2>O<,5>/C催化剂，并将其应用于乙二醛的液相氧化。研究结果表明，V<,2>O<,5>/C：催化剂对乙二醛的氧化具有良好的催化活性和乙醛酸选择性，反应过程中无需控制溶液pH值即可得到乙醛酸，乙醛酸在V<,2>O<,5>/C催化剂作用下不存在过度氧化，乙二醛的氧化产物主要是甲酸和乙醛酸，它们是一平行反应。 在确定了催化体系中氧化产物的基础上，建立了比值导数波谱法同时分析乙二醛和乙醛酸，该法为乙二醛催化氧化过程的实时、快速分析提供了新的手段。研究结果表明，乙二醛的催化氧化副产物甲酸对乙二醛和乙醛酸的分析没有干扰。乙二醛在1.68～8.53mg/L范围内，乙二醛的吸光度比值导数值与p成良好的线性关系，其回归方程为：D=-0.5374D+0.0104，r=1；乙醛酸在1.47～7.33mg/L范围内，乙醛酸的吸光度比值导数值与p成良好的线性关系，其回归方程为：D=0.01631p-0.0135，r=0.9956。 对V<,2>O<,5>/C催化剂的制备条件进行了考察，发现催化剂中V<,2>O5的负载量及催化剂制备过程中的焙烧温度对V<,2>O<,5>/C催化剂的催化性能影响较大。BET、XRD、TEM的表征结果表明，V<,2>O<,5>含量较低时，催化剂的活性组分分散度较高，乙二醛转化率和乙醛酸得率随着V<,2>O<,5>的含量提高而逐渐增加；当V<,2>O<,5>含量大于3wt％时，V<,2>O<,5>颗粒在活性炭表面发生明显聚集，V<,2>O<,5>开始出现多层吸附，催化剂的有效活性比表面积降低，导致乙二醛转化率和乙醛酸得率略有下降；焙烧温度主要影响活性组分V<,2>O<,5>的颗粒大小，随着焙烧温度的增加，V<,2>O<,5>颗粒逐渐增大。当V<,2>O<,5>负载量为3wt％、焙烧温度为573K时，催化剂具有较高的催化活性和选择性，反应10h，乙二醛的转化率为25.82％，乙醛酸得率为10.28％。V<,2>O<,5>/C催化剂重复使用三次后，乙二醛的转化率和乙醛酸的得率分别降低了14.91％和6.46％。新、旧催化剂的XRD表征结果表明，活性组分V<,2>O<,5>的流失是导致催化剂失活的主要原因。 本文还对乙二醛液相氧化反应的热力学进行了研究。结果表明，乙二醛制备乙醛酸的过程为放热反应，在热力学上可以自发进行。对乙二醛在V<,2>O<,5>/C催化作用下的氧化机理进行了探讨，并利用Langmuir-Hinshelwood模型建立了动力学方程。参数估值表明，在V<,2>O<,5>/C催化作用下，乙二醛制备乙醛酸的过程中表面化学反应为速率控制步骤。乙二醛氧化制备乙醛酸的活化能为27.02KJ/mol，乙二醛的吸附热为-11.85 KJ/mol，乙醛酸的吸附热为17.88 KJ/mol。