丙烯是当前化工领域不可或缺的生产中间体及原料,其关系到各行各业的经济发展。丙烯的传统来源是蒸汽裂化和炼厂流化催化裂化装置生产的副产品,但是当前丙烯需求与传统工业生产的丙烯量的差距不断扩大。还有现在已经商业化的铂基催化剂和铬基催化剂虽然有着良好的活性,但是也存在一定问题,铂基催化剂易失活且贵金属Pt成本较高,而铬基催化剂受到环境问题的困扰。因此,为满足绿色能源和可持续发展的需求,寻找经济收益高、成本低且环保的方法是至关重要的。对于钴基催化剂,其具有低成本、环境友好以及良好催化活性的特点,在未来运用于工业化的潜能很大。采用简单的一步溶胶凝胶法合成的介孔二氧化硅MSP相比于传统的介孔二氧化硅具有更高的比表面积,并且它的短程介孔结构更有利于传质。基于此,我们选用钴作为金属活性物种,掺杂进入介孔二氧化硅MSP载体。本文探讨了不同的Co/Si质量比对催化剂性能的影响,制备过程中不同钴前驱体对催化剂性能的影响,以及反应过程中不同反应温度对催化剂性能的影响。首先,通过调整Co/Si质量比制备出具有高比表面积、虫状介孔形貌和短距离孔道结构的nCo-MSP催化剂。多种表征手段证明了催化剂的活性位点为稳定的四面体配体Co（II）物种。实验结果表明,当Co/Si质量比为5wt%制备的5Co-MSP催化剂,其活性Co（II）物种分散程度最高,丙烷脱氢反应中表现出最佳的催化性能,由最初的0.364mmol·g^-1·min^-1丙烷反应速率可以达到0.42 mmol·g^-1·min^-1,同时其丙烯选择性可达到96%以上。在循环再生的研究中,5Co-MSP催化剂依然保持良好的长期稳定性。然后,基于上章最优的Co/Si质量比,选择硝酸钴、氯化钴和乙酸钴三种不同钴前驱体制备出Co-MSP-n催化剂。催化剂的形貌结构没有明显变化,但是催化剂的酸性以及分散性有着很大的影响。其中,以乙酸钴为钴前驱体所合成的Co-MSP-3催化剂的酸强度最小,钴物种分散程度最高。同时,Co-MSP-3催化剂表现出最优的丙烷脱氢（PDH）催化性能。最后,基于前两章的基础上,对脱氢反应展开进一步优化,选择550-600-650℃三个温度梯度。温度较低时催化剂活性很低,只有少量无序积碳;温度较高时,虽然活性很高,但是失活很严重,催化剂表面有序积碳增多且石墨化程度增高。考虑成本、收率以及稳定性等因素,适中的反应温度更有利于Co-MSP催化剂在反应中发挥出最佳的催化性能。这些结果表明,Co-MSP催化剂的研究价值在未来仍然很高的。