氧化反应在有机化学品的合成工业中占有极其重要的地位。同时,氧化过程也是导致环境污染最严重的因素之一。传统氧化剂锰和铬的氧化物和盐类的主要缺点是选择性差、需要较苛刻的反应条件、对人和环境有强烈的危害。因此,使用各类绿色氧化剂,如氧气、过氧化氢等,代替传统氧化剂,是实现环境友好的关键技术。本文以过氧化氢为氧化剂,以环己烷选择性氧化合成环己酮和环己醇为模型反应,系统研究了六种不同催化剂对环己烷选择性氧化反应性能的影响。以金属盐为催化剂的实验结果表明,在30%过氧化氢氧化环己烷合成环己酮反应中,硫酸亚铁是一种较好的催化剂。氧化反应的适宜条件为：丙酮10mL,环己烷0.20mL,硫酸亚铁0.02g,30%过氧化氢0.50mL,反应温度80℃,反应时间10h。在此条件下,氧化反应的转化率达35.35%,环己酮和环己醇的选择性为94.06%。以环己烷氧化合成环己酮和环己醇为模型反应,研究了钨酸和CDM-5的复配体系的催化性能,发现钨酸为主催化剂,CDM-5为助催化剂时的反应效果最好。氧化反应的适宜条件为：丙酮10mL,环己烷0.2mL,钨酸0.02g和CDM-50.01g,30%过氧化氢1.0mL,反应温度70℃,反应时间9h。此时氧化反应的转化率达49.40%,环己酮和环己醇的选择性为96.08%。用离子交换法制备了Cu/HZSM-5分子筛催化剂,并对催化剂进行了XRD、 FT-IR、BET、ICP、TG/DTA等表征。表征结果表明,CuO的晶化发生在300和400℃之间；分散在HZSM-5分子筛中的Cu物种与分子筛存在多种配位键合作用。Cu/HZSM-5催化剂的最佳制备条件为：Cu担载量10%,离子交换温度80℃,离子交换时间8h,焙烧温度600℃。在环己烷0.5mL,乙腈10mL, Cu/HZSM-5催化剂0.03g, H2O24mL,反应温度65℃下反应6h,环己烷转化率为43.1%,环己酮和环己醇的总选择性为95.7%。用浸渍法制备了Co-Mo/V2O5复合催化剂,并对催化剂进行了XRD、FT-IR.BET等表征。表征结果表明,掺杂组分Co和Mo与纯V205作用生成了具有催化活性但晶相不完整的复合金属氧化物CoMoO4(2θ=28.51°)和CoMoO3(2θ=18.06°)的特征峰。Co-Mo/V2O5催化剂的最佳制备条件为：Mo的掺入量为20%,Co的掺入量为5%,浸渍时间为1h,焙烧温度为600℃。在环己烷0.5mL,乙腈10mL,Co-Mo/V2O5催化剂0.03g, H2O23mL,反应温度为55℃下反应3h,环己烷的转化率为39.1%,环己酮和环己醇的总选择性为100%。用浸渍法制备了CuPMo/V2O5复合催化剂,并对催化剂进行了XRD、FT-IR、 BET等表征。表征结果表明,组合改性并没有破坏V205的结构,PMo和CuO都高度分散于V205上。CuPMo/V2O5催化剂的最佳制备条件为：浸渍时间12h,焙烧温度320℃。在环己烷0.5mL,乙腈10mL, CuPMo/V2O5催化剂0.03g, H2O23mL,反应温度65℃下反应3h,环己烷转化率为53.6%,环己酮和环己醇的总选择性为100%。用浸渍法制备了金属改性VPO催化剂,并对催化剂进行了XRD、FT-IR、钒价态分析、电镜分析等表征。表征结果表明,金属铋对催化剂的改性效果最好,铋的加入可以使催化剂中具有适宜比例的V4+和V5+,能增加氧物种含量。VPO催化剂最佳制备条件为：Bi/V=0.1, P/V=0.9,还原温度为120℃C,焙烧温度400℃,还原时间12h。催化剂前躯体由(VO)2H4P2O7组成,活化后催化剂主要的活性相为VOPO4。以环己烷为原料,过氧化氢为氧化剂,所制备得到的Bi-VPO为催化剂,研究了溶剂种类及用量、催化剂用量、氧化剂双氧水用量、反应温度以及反应时间等工艺条件对环己烷氧化反应的影响,确定了适宜的工艺条件。在反应温度65℃,原料环己烷用量0.60mL,催化剂用量0.0150g,溶剂丙酮10.00mL,氧化剂双氧水3.00mL下,反应8h,环己烷转化率为81.4%,环己酮收率为58.2%,环己醇收率为23.2%。