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甲基芳香烃氨氧化合成芳香腈过程中必须要解决的问题是催化剂。目前这一领域较为常见的催化剂有V／Ti、V／Mo、V／Sb及V／Sn等。而VPO催化剂则一般只应用在C4直链烷烃氧化反应中。经过研究发现VPO催化剂同样在甲基芳香烃氨氧化反应中有突出的催化性能。 经过实验的探索和研究，得到了一种较佳的VPO催化剂制备方法，所得催化剂有相当的机械强度、较高的比表面积和较长的寿命。把VPO催化剂应用在甲苯氨氧化反应上，得到440℃下甲苯摩尔产率94％，且催化剂P／V在1～2之间，催化剂均有较好的活性和对腈选择性，苯甲腈摩尔产率在94～78％之间变化。P／V比越高，反应对腈选择性越好。同时对这一反应的条件也进行了探索，得到最佳的反应条件为：T=400～440℃，甲苯:NH3:Air=1:10:30，甲苯进料空速30-40h-1。 催化剂应用到其它甲基芳香烃氨氧化上，如3-甲基吡啶、对氯甲苯和对二甲苯。发现VPO催化剂同样在3-甲基吡啶上有较好的转化率和对烟腈选择性，在420℃烟腈摩尔产率达到87.5％。对氯甲苯由于取代基影响，400℃反应中对氯苯甲腈摩尔产率最高只能达到63％。在对二甲苯氨氧化反应中，发现了高P／V催化剂在低温下，对单腈选择性很好，对双腈选择性低，但温度升高后，明显对双腈选择性变好。而低P／V催化剂比下，一般只生成双腈。在400℃及催化剂P／V=1.2条件下对二苯甲腈最高摩尔产率只有35％。 用XRD、IR和TPR分别表征了P／V不同催化剂的结构和表面特性。同时也对有载体和无载体VPO催化剂进行了表征。发现P的加入破坏了V2O5单晶的结构，P／V为1.0时，由于多晶相存在，且催化剂中P使主导晶相物种发生聚集，XRD图中其特征峰不明显，同时无定型物种VXOY和V3+增多，催化剂结构呈现无定型。催化剂中由于P增加，钒氧化物发现聚集，V-O-V键消失，V=0键被加强，因此催化剂活性明显上升。硅胶载体的高比表面积作用同样使平行于催化剂表面的V-O-V键削弱，增强垂直于催化剂表面的V=O基团。 结合催化性能结果和表征结果，对VPO催化剂的活性中心进行了探讨。提出三中心假说（1）内层V=O活性氧中心和P-OH的B酸中心组成了一个复合活性中心，进行Redox循环。（2）α-（NH4）2[（VO）3（P2O7）2]为选择性中心。（3）催化剂中无定型物质VXOY，为氧传输中心。同时对甲苯氨氧化反应机理也进行了探讨，认为甲苯首先氧化生成苯甲醛中间体，然后在配位NH4+的作用下生成苯胺，后在晶格氧作用下脱氢生成苯甲腈。