醇选择性氧化生成羰基化合物是合成化学重要的反应之一。发展分子氧取代重铬酸盐等高毒性和高锰酸盐等强氧化性氧化剂、实现温和条件下醇高效选择性氧化为羰基化合物的多相催化体系,为建立环境友好的绿色合成工艺提供理论支撑。本论文主要研究了钴基双金属氧化物的合成,以及合成的复合氧化物催化醇选择性氧化成羰基化合物的研究,采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS、O2-TPD、H2-TPR、EXAFs等手段对所制备氧化物进行了表征,在此基础上,结合实验研究和理论计算获得了催化剂组织结构和催化性能的关系。结果表明:(1)设计并采用共沉淀法合成了系列钴基复合氧化物,即CoFe2O4、CuCo2O4、Co2A104、NiCo2O4、MnCo2O4,以及具有不同Co/Mn 比的系列钴锰复合氧化物(简称CMO-n,n代表投料时的Co/Mn摩尔比)。(2)XRD、SEM、TEM、XPS和BET等表征结果表明:合成的钴基复合氧化物均为尖晶石结构;CMO-n是由微米棒状结构组成的介孔材料,其比表面积为51.9-71.4 m2/g、介孔孔容为0.24-0.29 cm3/g;随着n的增加,CMO-n的氧缺陷不断增加。(3)钴基复合氧化物对醇选择性氧化成醛/酮的催化活性表明,CMO-n在分子氧作为氧化剂和温和反应条件下即可表现出优异的催化性能,当n=5～7时,CMO-n的催化性能最佳;当n=5时,经8次回收循环利用表明,CMO-5对不同类型的醇均具有优异的催化活性、较强的稳定性和良好的循环利用能力。(4)结合催化性能、理论计算以及XPS、O2-TPD、H2-TPR和In-situ IR等结果表明:Mn是CMO-n催化对甲基苯甲醇氧化成对甲基苯甲醛的吸附位点;CMO-n的氧缺陷能显著提高其对反应物的吸附热;CMO-n的高效催化性能源自于催化剂的缺陷氧和氧化还原对的协同催化作用。