为了模拟细胞色素P-450酶中半胱氨酸与血红素中心铁离子的轴向配位作用及其空腔功能,充分发挥金属原卟啉的催化性能,利用轴向配位作用将金属卟啉固载到介孔载体上,得到的介孔仿生催化材料,对环己烷进行催化氧化。将金属卟啉(Co PP和Mn PP)配位固载到介孔硫化镉(mp-CdS)载体空腔上,形成介孔仿生催化材料(Co PP/mp-CdS和Mn PP/mp-CdS),并用响应面法(RSM)调控催化材料的内部影响因素和外部影响因素于催化分子氧氧化环己烷的研究。本研究的工作内容及其主要结果如下:1.制备介孔硫化镉(mp-CdS),并利用轴向配位作用制备介孔仿生催化材料(Co PP/mp-CdS和Mn PP/mp-CdS)。2.通过多种表征方法对催化材料进行形貌、热稳定性、结构表征等分析。3.(1)通过传统单因素法(TOM)初步探索确定影响介孔仿生催化材料(Co PP/mp-CdS和Mn PP/mp-CdS)催化氧化环己烷的四个关键因素(反应温度、氧气压力、催化剂量、卟啉分子表面积占载体mp-CdS总表面积的比(TSAR))。其中对Co PP/mp-CdS进行了循环性能测试,结果表明可循环催化5次,比相应未固载的金属卟啉体现出更优的催化性能和循环性能。(2)在TOM方法研究的基础上,进一步用响应面法,对催化材料的内部影响因素和催化环己烷氧化的外部影响条件进行(即以上述四个影响因素为变量,转化率(Conversion%)为响应值)四因素三水平Box-Behnken实验优化研究。在两种方法(TOM和RSM)优化调控条件下,Co PP/mp-CdS催化氧化环己烷的转化率分别为35.78%和45.77%,在RSM方法优化调控下提高了27.98%。而对于Mn PP/mp-CdS催化氧化环己烷的转化率在两种方法(TOM和RSM)下分别为34.45%和48.19%,RSM方法优化调控下提高了39.85%。在RSM方法下进行循环性能测试,两种催化材料均可循环催化环己烷氧化6次,比相应未固载的原金属卟啉体现出更优的催化性能和循环性能。Mn PP/mp-CdS获得的平均转化率和平均醇酮产率均大于Co PP/mp-CdS所获得的。这表明Mn PP/mp-CdS的催化性能大于Co PP/mp-CdS,即加强轴向配位作用和对影响催化性能的内外部因素进行RSM优化调控将有利于金属原卟啉催化活性的提高。4.设计对照实验,并根据试验结果与相关文献,探讨介孔硫化镉固载金属原卟啉催化氧化环己烷的机理,初步判断其催化环己烷氧化反应机理是自由基反应机理。