丙烷氧化脱氢反应是近年来催化领域研究的热点，该反应以廉价的空气和饱和烷烃为原料制取高价值的丙烯。由于反应在生成丙烯的同时有大量水生成，因此，该反应在热力学上极为有利。它避免了传统丙烷高温裂解脱氢反应所存在的问题，如反应能耗过高，催化剂容易积碳，受动力学平衡限制等，有望取代传统烯烃的生产途径。但由于产物丙烯的活泼性高于丙烷，很容易进一步转化为完全氧化产物（CO和CO₂等），从而限制了反应的丙烯选择性。 本文从动力学角度出发，证明丙烷氧化脱氢反应对丙烷为一级反应，对氧气为零级反应，反应机理为氧化还原机理。同时结合反应活化能计算，及丙烷和丙烯对反应活性位的竞争等事实，证明该反应丙烯收率存在极大值。而通过对丙烷和丙烯的氧化反应相对速率计算，证明低温有利于丙烯完全氧化反应，而高温有利于丙烷氧化脱氢反应。 其次，本文对比研究了丙烷多相催化氧化脱氢反应及气相非催化脱氢反应，认为通过调整反应器尺寸和进料比，在气相非催化条件下也可获得和多相催化反应条件下相当的收率 本文从催化剂担载量、载体酸碱性角度，对钒基催化剂进行了详细研究。认为担载在氧化镁上的钒基催化剂最好，其丙烯收率和文献报道最好值相当。在对钼基催化剂进行的初步研究中，认为钼基催化剂反应选择性虽高，但活性过低，限制了它的实际应用。本文还对低温丙烷氧化脱氢催化剂进行了初步研究。认为含铬和含锰的催化剂在较低温度能表现出较高的活性，值得进一步研究。 最后，本文首次在高透氧量的Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_δ混合导体透氧膜反应器中研究了丙烷氧化脱氢反应。认为膜材料的晶格氧有利于提高丙烯选择性，同时丙烷氧化脱氢反应也能影响膜的透氧性能。