钛硅分子筛(TS-1)是一种具有MFI拓扑结构的催化新材料，由Taramasso等在1983年首次合成。TS-1在以稀H2O2为氧化剂的一系列有机物氧化反应中，表现出良好的催化活性和选择性，并且对环境基本无污染，为此，引起了国内外研究者的广泛关注。近三十年来，研究者在降低TS-1合成成本，提高其制备重复性，减少锐钛矿型。TiO2生成，以及拓展其催化应用等方面做了许多有意义的工作。本论文主要研究了TS-1的酸修饰和碱修饰，采用在水热合成的过程中原位掺杂三价元素(Al3+、B3+或Fe3+)的方法对TS-1进行酸修饰，合成出同时具有催化氧化和酸催化性能的双功能催化剂；采用高温氮化的方法对TS-1进行碱修饰，将氮原子引入分子筛的骨架结构中，合成出含氮钛硅分子筛。双功能催化剂和含氮钛硅分子筛的催化性能采用低碳烯烃的选择氧化反应来评价。具体工作和结果如下：　　 1.采用廉价的TPABr为模板剂，硅溶胶为硅源，正丁胺为碱源，合成出TS-1分子筛。用该合成体系将一个三价元素(Al3+、B3+或Fe3+)和Ti同时引入到MFI型分子筛的骨架，得到了同时具有催化氧化(Ti4+)和酸催化(M3+)活性的双功能催化剂M-TS-1(M=Al、B或Fe)。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、NH3-TPD、ICP-AES和N2吸附-脱附等温线的表征手段对样品进行了全面表征。结果表明，三价离子的引入使TS-1的酸强度和酸量得到增强。　　 2.以M-TS-1为催化剂，H2O2为氧化剂，乙烯为原料，一步合成了EG和MME。通过掺杂不同含量的三价元素来调配其催化氧化和酸催化活性。研究了乙烯液相选择氧化的反应条件，筛选出合适的双功能催化剂Al-TS-1(Si/Al=252)、B-TS-1(Si/B=350)和Fe-TS-1(Si/Fe=360)。在优化的反应条件下，Al-TS-1和B-TS-1表现出较好的催化性能，EG和MME的总收率与现有工业上生产EG的收率相当(10 wt％左右)。最后，对M-TS-1催化乙烯的液相选择氧化反应的机理进行了研究。　　 3.采用高温氮化的方法处理TS-1或TS-1原粉，合成出了含氮钛硅分子筛(NH3/TS-1或N-TS-1)。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM、NH3-TPD、CHN、ICP-AES、XPS、29SiNMR和N2吸附-脱附等温线的表征手段对样品进行了系统的表征。结果表明，氮进入了分子筛的骨架，并且含氮钛硅分子筛依然保持着良好的MFI结构。通过氮化处理将氮引入分子筛的骨架，使得TS-1的酸性大大降低。氮化温度和氮化时间控制着氮物种的类型和含量，可以通过调变氮化温度和氮化时间来调配其酸碱性。低温下(小于800℃)，NH3主要与硅羟基发生反应生成Si-NH2；高温下(大于800℃)，NH3不仅能和硅羟基发生反应，并且可以和硅氧烷反应生成Si-NH-Si或者Si-NH-Ti，同时，它们也可以通过Si-NH2和T-OH(T=Si或Ti)之间的缩合生成。　　 4.研究了以含氮钛硅分子筛为催化剂，H2O2为氧化剂，催化丙烯液相环氧化的反应。新鲜的含氮钛硅分子筛表现出较低的活性，这可能是分子筛表面的Ti被不稳定的氮物种覆盖的原因。通过甲醇回流，不稳定的氮物种可以被溶解掉，催化活性明显提高。稳定的氮物种可以屏蔽TS-1的酸性，抑制PO的开环醇解，进而提高其催化选择性。N-TS-1在丙烯的液相选择氧化反应中表现出很高的催化选择性和稳定性，优于NH3/TS-1。在循环套用20次之后，N-TS-1-S50-5依然保持着较高的催化选择性和稳定性。　　 5.在0.5 L的高压釜内对TS-1动态合成的条件进行了初步的研究，并将TS-1的动态合成逐步放大到2 L和5 L的高压釜，其合成的N-TS-1也具有较高的催化选择性和稳定性，这为N-TS-1应用于PO的工业化奠定了一定的基础。