环己烷的选择性氧化是当代化学工业中重要的反应之一,其主要产物环己醇和环己酮是合成尼龙-6和尼龙-66的重要原料。目前工业上生产环己醇和环己酮的主要工艺仍然停留在环己烷的均相催化,环己烷的转化率低于5%,环己醇和环己酮的总体选择性低于85%。反应过程中存在催化剂与产物分离困难和环境污染等问题,因此研究环己烷的多相催化体系具有重要理论和实际意义。准晶作为20世纪80年代的重大发现,对传统晶体学产生了重要的影响,推动了材料、物理和化学等相关学科的发展。准晶具有特殊的原子排列结构,它的一些性质,如电性能、导热性能、力学性能和表面性能等不同于其他金属材料。准晶表面独特的原子排列结构可在催化方面产生特殊的活化效果,并且含有准晶的合金具有高硬度、耐损耗、低成本和热稳定等适合于催化应用的性质。本文通过常规的熔铸法制备了不同组成的Al-Cu-Co合金,采用ICP-OES、XRD、SEM-EDX、TEM-SAED和XPS对其组成和结构进行表征,发现Al60Cu5Co35合金的实际组成与理论组成一致,主要由十面体准晶相和具有立方结构的Al Co相组成。将这些合金作为催化剂,氧气为氧化剂,无溶剂条件下催化环己烷氧化。在Al-Cu-Co合金中,Co元素含量决定了其催化活性,Cu元素含量在5%时对催化剂的催化活性有一定的促进作用,当Cu含量大于10%时,对催化剂的催化活性有一定的抑制作用。通过组分筛选,发现Al60Cu5Co35合金的催化活性最好。考察了催化剂的目数及用量、反应温度、反应时间等反应条件对催化活性的影响。在最佳的反应条件下,环己烷的转化率为6.4%,环己醇和环己酮的总体选择性为95.2%,五次循环反应后,催化剂的催化活性没有明显降低。本文研究首次发现富含准晶的Al60Cu5Co35合金是一种催化活性较好、选择性较高、稳定性强和成本低廉的新型多相催化剂,可以实现绿色催化环己烷氧化,具有一定的创新性。