环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工中间体，可以用来生产聚氨酯、丙二醇和表面活性剂等化工产品，具有很高的工业应用价值。然而，目前PO的生产工艺仍然存在环境污染、副产物、原料经济性等不足之处。考虑到环保、技术、资金等关键性问题，丙烯气相环氧化工艺是PO生产工艺未来的发展方向，利用分子氧作为氧化剂的丙烯气相环氧化反应是最理想、原子经济性最高的反应，也是当今催化界最具挑战性的课题之一。　　本文以分子氧环氧化丙烯制PO为目标反应，详细研究了不同制备方法制备的Ag催化剂的催化性能及经不同氯化物改性后催化剂的催化性能的变化情况。通过XRD、XPS、H2-TPR、O2-TPD、C3H6-TPD和C3H6-TPSR等表征手段，对Ag-CuCl2/BaCO3催化剂的构效关系进行研究，并探讨了催化剂催化丙烯环氧化反应的活性氧物种及催化反应机理。此外，详细研究了催化剂的稳定性、失活原因及再生方式。本文取得了如下的主要研究结果:　　1.Ag/BaCO3催化剂的制备及其催化性能　　用乙二胺预处理BaCO3载体后再以HCHO为还原剂，采用还原沉积法制备得到的Ag/BaCO3催化剂中Ag晶粒尺寸较小，因此获得较高的丙烯转化率和PO选择性，且催化剂具有较好的稳定性。通过优化催化剂制备参数后，可得到具有最优催化性能的Ag/BaCO3催化剂，在200℃的反应温度下可得到12.5％的丙烯转化率和36.9％的PO选择性，此催化剂中Ag晶粒尺寸约为18nm。Ag颗粒与BaCO3载体之间形成的界面有利于PO的生成，在18-40 nm范围内的Ag颗粒，Ag晶粒尺寸越小越有利于催化性能的提高。　　2.Ag-CuCl2/BaCO3催化剂的制备及其催化性能　　采用还原沉积浸渍法制备不同氯化物改性的Ag-MClx/BaCO3催化剂，并研究其对丙烯环氧化反应的催化性能。当Cu和Cl负载量分别为360 ppm和400 ppm时，由于Ag与CuCl2之间相互作用最强，Ag-CuCl2/BaCO3催化剂具有最优的催化性能，当反应温度为200℃、GHSV为3000 h-1时，可得到1.3％的丙烯转化率和71.2％的PO选择性。Ag-CuCl2/BaCO3催化剂催化丙烯环氧化反应遵循Rideal-Eley机理，丙烯与和CuCl2相互作用的界面处的Ag表面吸附的分子氧物种反应生成PO，与Ag纳米颗粒表面吸附的原子氧物种反应生成CO2。适量CuCl2改性使吸附的分子氧物种变得更活泼，更有利于PO的生成，同时抑制了氧气解离吸附成原子氧物种，从而抑制了丙烯完全氧化，这两方面共同作用提高了PO选择性。　　对于CuCl2负载量为360 ppmCu和400 ppmCl的Ag-CuCl2/BaCO3催化剂，反应500min后仅得到3.2％的丙烯转化率和13.9％的PO选择性。催化剂表面吸附的分子氧物种中一个氧原子与丙烯反应生成PO，遗留下的氧与丙烯反应生成含氧中间体，含氧中间体形成积炭，覆盖活性位，导致催化剂失活。具有高PO选择性的Ag-CuCl2/BaCO3催化剂不可避免发生失活。由于在催化剂表面积炭被氧化消除过程中可能存在Cl流失，因此，失活的Ag-CuCl2/BaCO3催化剂，可以通过先氧化消除表面积炭，再补充适量Cl的方法予以再生。　　3.Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂的制备及其催化性能　　以Cu(NO3)2和NH4Cl分别作为Cu和Cl的前驱体，分别调节引入的Cu和Cl的量以提高PO选择性。当Cu和Cl负载量分别为360 ppm和600 ppm时，Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂可得到最优的催化性能，在200℃的反应温度下可得到1.2％的丙烯转化率和83.7％的PO选择性。适量Cl抑制了氧气在催化剂表面解离吸附形成原子氧物种，从而抑制了丙烯完全氧化，有利于提高PO选择性。过量Cl会导致Cl中毒的发生，不利于丙烯环氧化反应。过量Cu易发生团聚，促进丙烯完全氧化，不利于PO选择性的提高。采用不同制备方法的Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂和AgCl-AgCu/BaCO3催化剂的组成、Ag晶粒尺寸、各元素的价态及之间的相互作用均较为相近，因此，两个催化剂具有相近的初始催化性能，但由于积炭的形成机理不同，导致催化剂的失活现象也不同。