环己烯的选择性催化氧化一直是当今催化化学领域最引人注目的研究课题之一,因此,一直被催化科学领域和产业界所广泛关注。目前工业化生产中多采用双氧水环氧化法,但H2O2价格贵,且有易爆炸的安全隐患。因此,使用安全、清洁、廉价的分子氧作氧化剂的催化体系由于其学术和经济上的价值更具有研究意义。迄今文献中所报道用于氧气环氧化法的催化剂,分为两大类,一类为均相催化剂,但存在不易分离回收、难以重复使用和稳定性低的缺点;另一类为负载型多相催化剂,主要由金属配合物或多核金属配合物负载在非均相载体上,它们存在制备过程复杂,价格贵,活性组分易流失等问题,并且所使用的醛类价格昂贵。如R. Krishnan等制备出的多核锰配合物非均相催化剂[Mn2+n(pdhteren)] ,在正丁醛做还原剂时,催化分子氧氧化环己烯,环己烯转化率为63%,环氧环己烷的选择性为91%。设计和筛选性能优良且易于分离回收的催化剂,找到活化分子氧的最佳途径,是环己烯环氧化研究课题今后努力的方向。本论文主要采用不同方法制备了过渡金属改性的介孔材料和分子筛催化剂:原位合成法制备了改性SBA-15、MCM-41介孔材料和TS-1分子筛;离子交换法或浸渍法制备了改性Y和ZSM-5分子筛;柠檬酸法和固相法制备了金属磷酸铝盐催化剂。采用XRD、IR、TEM、BET等手段对制备的催化剂的物理和化学性能进行了表征,然后将其应用到环己烯/分子氧环氧化的反应中,在乙腈作溶剂,苯甲醛作还原剂的条件下,对其催化性能进行了初步的研究。考察了反应醛烯比,催化剂用量,反应温度,时间等因素对环己烯环氧化合成过程的影响,得到单因素优化较佳反应条件。研究结果表明,在O2/苯甲醛体系中,以SBA-15为基体掺杂金属改性的催化剂能高选择性地催化氧化环己烯为环氧环己烷。其中,使用La-SBA-15为催化剂时,对环己烯环氧化反应的催化活性最好,环氧环己烷的收率为62.01%。其次,Cu-MCM-41(酸性介质)、Ni-TS-1、Cu/Y、LaAlPO(柠檬酸法)和LaCuAlPO(固相法)的催化活性较好,氧环己烷的收率分别为57.64%、52.16%、57.72%、58.86%和53.25%。综上所述,本论文中制备了一系列的活性金属组份改性的介孔材料和分子筛新型催化剂,这些催化剂用于环己烯/分子氧环氧化反应未见有文献报道,且催化剂具有催化性能良好、易于分离回收、预期寿命长等特点;作为共还原剂的苯甲醛较其它的正丁醛、异丁醛、新戊醛等醛类价格要低很多。因此它们在环己烯/分子氧环氧化反应中表现出较好的发展前景,且进一步的研究工作还在进行中。