采用表面改性和等体积浸渍法制备了Pd/VSiO和Pd/MgO/VSiO催化剂,采用BET、XRD、TEM、XPS、TPD、化学吸附-红外光谱（IR）和微反技术对催化剂的比表面积、晶相结构、价态、异丁烷的化学吸附性能和CO₂部分氧化异丁烷制异丁烯的催化性能进行了研究。结果表明:Pd/VSiO催化剂中的钒以V5+形式存在,在催化剂表面形成活性位V=O,其中V=O晶格氧与i-C4H10分子的-CH3和-CH中的H产生化学吸附作用;催化剂中金属Pd与V4+协同作用使CO₂在催化剂上产生了卧式吸附态;晶格氧参加了催化氧化反应,催化剂中V5+←→V4+变化构成了催化反应的氧化还原过程。向Pd/VSiO催化剂中引入碱性助剂MgO可以提高V2O5和金属Pd在载体SiO₂表面的分散度,MgO的供电子效应使催化剂表面V=O中晶格氧的电子云密度增大,i-C4H10分子-CH3和-CH中的H更易吸附在V=O中晶格氧上活化,从而提高i-C4H10转化率和i-C4H8的选择性。采用液态亚胺化法,利用4,4’-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺和3,5-二氨基苯甲酸合成了具有大量功能支链羧酸基的可溶性聚酰亚胺。通过溶胶-凝胶法将聚酰亚胺溶于溶剂中分别与不同量的SiO₂、TiO₂和SnO₂溶胶杂化,涂敷在以TiO₂为过渡层的硅藻土-莫来石陶瓷膜管支撑体上制备了不同无机氧化物含量的聚酰亚胺/SiO₂、聚酰亚胺/TiO₂和聚酰亚胺/SnO₂杂化膜反应器。采用FTIR、TG/DTA、DSC、SEM、TEM、XPS、BET和气体渗透测定对各膜反应器进行了表征和测试。结果表明:各个膜反应器的膜层成膜情况良好,层间结合紧密,顶层杂化膜具有良好的有机无机兼容性和热稳定性;杂化膜材料中聚酰亚胺亚胺化完全,聚酰亚胺高分子通过支链羧酸基与无机相（SiO₂、TiO₂和SnO₂）发生化学键连;聚酰亚胺高分子膜和含不同无机氧化物的杂化膜均对水蒸气和CO₂有较好的选择分离作用;聚酰亚胺/SnO₂杂化膜对CO也具有较好的分离作用,且随着SnO₂含量的增加分离效果增强。应用上述制备的三种膜反应器,以Pd/MgO/VSiO为催化剂,分别研究了CO₂部分氧化i-C4H10制i-C4H8的反应性能。在P=0.1Mpa、T=400℃、SV =1200 h-1、V （CO₂） / V （i-C4H10） =1和CO₂吹扫气流速为40ml/min的操作条件下,在三种膜反应器中催化反应分别取得了i-C4H10转化率9.32%、9.83%和10.45%以及i-C4H8选择性96.44%、96.78%和97.14%的优良结果,而在此条件下常规反应i-C4H10转化率和i-C4H8选择性却仅有7.54%和95.71%。