环氧丙烷是重要的有机化工原料，目前工业上主要使用氯醇法和Halcon法生产，但这两种方法分别存在生产过程污染严重和受联产品市场制约的缺点。采用异丙苯过氧化氢氧化丙烯制备环氧丙烷，在生产过程中没有联产品产出，克服了Halcon法受联产品市场制约的不利因素。本文以此反应为研究的目标反应。钼基催化剂是一类有效的烯烃环氧化反应催化剂，但对丙烯液相环氧化反应的研究报道较少。 本文研究了不同载体负载的多相钼基催化剂的制备及对丙烯液相环氧化反应的催化性能，采用XRD、低温N2吸附、TEM、IR光谱、UV-vis光谱、laser-Raman光谱、NH3-TPD等多种分析仪器对催化剂的结构和表面钼物种及分布进行了表征，对载体上铝物种的组成和催化性能进行了关联，并初步探讨了催化剂在循环使用中的稳定性和提高催化剂稳定性的方法，取得了以下主要的研究结果。 对SiO2载体负载的氧化钼催化剂的研究表明，溶胶.凝胶法制备的MoO3/SiO2在异丙苯过氧化氢(CHP)氧化丙烯生成环氧丙烷(PO)的反应中表现出优异的催化性能。在催化剂制备过程中，溶解钼酸铵的溶剂、原料的加料顺序、水解剂的pH值、凝胶的干燥条件以及MoO3的负载量都会对催化剂活性组分钼物种的存在状态产生明显的影响。在以1，2-丙二醇为溶剂、控制水解剂氨水溶液的pH=9.1、采取把油相加入水相的加料方式、采取经室温老化一周再100℃干燥的条件所制得的15wt％MoO3/SiO2催化剂上，钼物种以多种方式存在，包括单核的钼物种，聚集态的钼物种、纳米级的α-MoO3和β-MoO3以及少量硅钼酸。该催化剂在80℃和2.2MPa条件下催化丙烯与CHP反应4h时，CHP的转化率和PO的选择性可分别达到99％和84.5％。研究表明，β-MoO3微晶及单核钼物种的存在有利于提高催化剂的环氧化催化性能。反应温度、反应压力和反应介质都对催化反应结果有一定的影响，反应温度应控制在80℃左右为宜，增大反应压力有利于环氧化反应，当反应压力达到2.6MPa时，CHP的转化率和PO的选择性都接近100％，质子型溶剂叔丁醇对反应起着协调和促进作用。 用金属阳离子(如K+、Na+、Al3+)对用溶胶，凝胶法制备的MoO3/SiO2进行修饰可以改善MoO3/SiO2的抗溶剂洗脱能力，比如，K+修饰后的催化剂上钼的流失率从修饰前的38.4％下降到2.5％，但催化剂的活性有所下降。用少量阴离子(如Cr-、NO3-、SO42-)进行修饰，使催化剂活性下降，而适量Cl-(Cl/Mo≥0.06)的存在可以提高催化剂的性能。用溶胶-凝胶法制备的Cl-15wt％MoO3/SiO2为催化剂，在80℃和2.2MPa反应4h时，PO的选择性可以达到100％，CHP的转化率达到90％，同时，Mo的流失率比相同反应条件下15wt％MoO3/SiO2催化剂减少了56％。表面包覆硅膜也可以抑制溶剂对活性组分的洗脱作用，降低钼的流失率。 采用一步法成功合成了MoO3-硅基介孔材料Mo-HMS、Mo-SBA-15和Mo-MCF，受到Mo的几何效应和合成环境的约束，只有少量Mo可以进入到介孔分子筛中。通过原位合成的方法制备的含钼介孔材料，因为钼物种与载体间的强结合或强相互作用，提高了这些介孔材料中钼的抗溶剂洗脱能力，改善了它们的循环使用性能。在MoO3负载量接近的情况下，原位合成的介孔含钼材料的催化性能要优于浸渍法制备的相应的介孔材料和溶胶-凝胶法制备的MoO3/SiO2材料。在负载量较低的情况下，提高活性组分钼物种的分散度，有利于提高催化剂的环氧化性能。材料的孔道结构对催化剂的催化性能也有显著影响，有利于分子传输的孔道结构有利于提高环氧化反应的选择性。在合成的三种含钼介孔材料中，Mo-MCF表现出最好的催化活性、选择性和稳定性，在80℃、2.2MPa反应4h时，CHP的转化率和PO的选择性可分别达到80.3％和92.3％，循环使用时，选择性只下降了3.3％。 对非硅基载体负载氧化钼催化剂的研究表明，选择不易和活性组分钼形成钼酸盐的材料作为载体是催化剂具有环氧化催化活性的前提。浸渍法制备的负载在MgO上的钼催化剂，Mo与载体作用形成了钼酸镁，在丙烯液相环氧化反应中没有催化活性；ZrO2负载的钼催化剂，由于Mo与Zr有形成钼酸锆的趋势，对丙烯环氧化反应的催化活性较低，在80℃和2.2MPa反应4h时，CHP的转化率和PO的选择性只有20.8％和59.6％：在γ-Al2O3和TiO2上负载的钼催化剂没有钼酸盐的形成，在丙烯与CHP的液相环氧化反应中表现出较好的活性和选择性，由于TiO2和MoO3之间存在较强的相互作用，MoO3/TiO2催化剂表现出较好的循环使用稳定性。TiO2-SiO2复合载体结合了SiO2高比表面的特性和TiO2对Mo催化性能的促进作用，在80℃、2.2MPa反应4h时，CHP的转化率和PO的选择性可以分别达到86.9％和84.0％。 负载的多相钼基催化剂在丙烯液相环氧化反应中循环使用时，活性和选择性的下降是由多种因素引起的，其中溶剂对活性组分的洗脱作用是一个重要因素。但实验表明，丙烯液相环氧化反应中起催化作用的是负载在载体上的氧化钼物种。