无机多孔材料,如微孔分子筛、介孔材料、多级孔材料已被广泛应用于电池、电化学能的转化和储存、医药、催化、生物等领域。近年来,无机多孔材料被大力开发,已拓宽了其应用领域,如光电催化,生物医学等新兴应用领域。介孔二氧化硅材料因其具有特殊的结构和性能,如高比表面积、孔径可调、易于修饰及良好的水热稳定性,使得它作为多孔材料载体在催化化学中应用方面受到了广泛的关注。在过去的几年,为了满足药物分子、农药、植物保护剂和稳定剂的合成过程中对烯烃环氧化产物的大量需求,大力发展有效的烯烃环氧化方法已经是迫在眉睫的问题。基于减少烯烃环氧化反应过程中环境污染的前提下,在环氧化反应过程中开发有效的可持续发展的固体催化剂是当前广泛研究的课题。因此,本论文从无机介孔材料,有机-无机介孔材料和多级大孔-介孔无机材料三个方面为研究方向,可控的制备了几种无机介孔材料和有机-无机介孔材料,并将其应用在环氧化催化反应中。本研究的主要内容和结果如下:1)采用一步法分别制备了一系列单金属介孔催化剂Ti-SBA-15-（36）,Mo-SBA-15-（180/28）和双金属介孔催化剂Mo-Ti-SBA-15-（X）。考察了双金属催化剂Mo-Ti-SBA-15-（X）的Mo含量,对催化剂的结构和催化性能的影响。分析了催化剂活性差异的原因和双金属催化剂的催化协同机理。考察了催化环氧化反应中的影响反应的反应条件,同时对不同烯烃进行了环氧化反应。当反应时间为8 h,反应温度为80℃,催化剂剂量为25 mg,以环己烯作为底物,TBHP作为氧源,1,2-二氯乙烷作为溶剂时,Ti-SBA-15-（36）,Mo-SBA-15-（180/28）和Mo-Ti-SBA-15-（180/28）的转化率分别为41%、46%和98%,选择性分别为98%、93%和98%。结果表明,最佳的双金属催化剂Mo-Ti-SBA-15-（180/28）的催化效果优于单金属催化剂的环氧化效果。且Mo-Ti-SBA-15-（180/28）具有广泛的应用性和可循环利用性。2)使用3-氯丙基-三乙氧基硅烷对SBA-15表面进行修饰,然后将三配位席夫碱Mo（Ⅵ）配合物嫁接到SBA-15表面,成功制备了两种三配位席夫碱Mo（Ⅵ）基介孔材料,其中一种材料是在没有烷基化材料Mo-FSAP-Cl-SBA-15表面使用三甲基硅烷进行了烷基化。将所制备的烷基化前后的催化剂进行XRD、SEM、TEM、N₂吸附脱附测试和傅立叶红外光谱分析。结果表明,傅立叶红外图谱和N₂吸附脱附曲线显示,席夫碱Mo（Ⅵ）配合物被成功嫁接到介孔材料上。通过SEM、TEM图像表明,嫁接席夫碱Mo（Ⅵ）基化合物和烷基化后,SBA-15介孔二氧化硅结构并没有发生变化。通过TGA、ICP-OES和EDS分析,结果表明烷基化后Mo（Ⅵ）活性金属含量较没有烷基化含量多,且在表面分布比较均匀。接触角测试表明,烷基化后的催化剂具有更强的疏水性。使用烷基化的催化剂Mo-FSAP-CH3-Cl-SBA-15和没有烷基化的催化剂Mo-FSAP-Cl-SBA-15,对环己烯进行环氧化反应,结果表明,烷基化的催化剂Mo-FSAP-CH3-Cl-SBA-15具有更高的催化活性和选择性。这些较优的催化活性归功于烷基化后的催化剂具有高的Mo（Ⅵ）活性中心和良好的疏水性。而且烷基化后的催化剂对不同烯烃具有良好的环氧化效果,稳定性好,经过多次循环利用,环氧化效果降低不很明显。3)在氨基丙基修饰的SBA-15表面上进行嫁接席夫碱基化合物,然后将MoO₂（acac）2与席夫碱化合物配位。最后对席夫碱Mo（Ⅵ）基介孔材料进行烷基化修饰,得到催化剂Mo-CH3-SA-NH₂-SBA-15。通过对所合成的席夫碱Mo（Ⅵ）基介孔材料进行热重、傅立叶红外以及元素分析,结果表明,Mo（Ⅵ）被成功的嫁接到SBA-15表面。同时经过烷基化修饰后,疏水性得到增强,催化活性得到进一步提高。对制备的材料进行SEM、TEM和N₂吸附脱附等温曲线表征,结果发现,席夫碱Mo（Ⅵ）嫁接和烷基化修饰的介孔硅材料仍然保持六方孔道结构,同时具有高的比表面积和窄的孔道分布。讨论了催化氧化的机理,并通过不同溶剂来分析催化氧化过程中,溶剂对环氧化的影响。对催化剂Mo-CH3-SA-NH₂-SBA-15的重复使用和稳定性进行了考察,结果表明,在催化反应中,溶剂对环氧化的活性和选择性产生一定影响。催化剂Mo-CH3-SA-NH₂-SBA-15表现出良好的催化重复使用性能,几乎没有发现活性金属的流失。4)以3-氯丙基-三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯作为有机-无机二氧化硅框架前驱物,以P123作为软模板剂,通过共缩聚法制备了具有SBA-15介孔结构的有机-无机介孔二氧化硅基材料,然后嫁接席夫碱基配体和MoO₂（acac）2配位,成功制备了席夫碱Mo（Ⅵ）基的有机-无机介孔材料。表征了结构,研究了其催化性能。结果表明,制备出的有机-无机介孔材料Mo-SB-Cl-SiO₂具有典型的SBA-15结构。有机-无机介孔材料Mo-SB-ClSiO₂具有高的比表面积486 m2/g,高的孔隙率0.44 cm3/g和大孔的孔径3.6 nm。通过比较相同配合物的均相催化剂Mo-SB,后嫁接法制备的催化剂Mo-SB-Cl-SBA-15以及共缩聚法制备的催化剂Mo-SB-Cl-SiO₂,结果显示,Mo-SB-Cl-SiO₂催化性能稍差于均相催化剂,但是表现出优异的非均相催化剂的特性。对环己烯进行环氧化,在反应1 h,转化率为85%,选择性为>99%。经过四次循环利用,催化活性基本上保持不变,反应液中几乎检测不出活性Mo。5)使用P123和聚甲基丙烯酸甲酯微球作为双模板剂制备了含钼的多级大孔-介孔材料。表征了多级大孔-介孔材料和Mo化合价态。结果表明,负载Mo O3颗粒的多级材料具有均匀的大孔和介孔结构。对制备的介孔材料和多级大孔-介孔材料使用周转次数来对烯烃环氧化性能作评估。结果显示,多级大孔-介孔材料Mo-MM-SBA-15-4-30在对直链烯烃进行环氧化时,相比于介孔材料Mo-M-SBA-15-0-30,催化效果明显得到加强。分析结果,这主要是与多级大孔-介孔材料的有效扩散反应物,使反应物与催化活性中心的金属离子更有效的接触有关。且多级大孔-介孔结构中的大孔降低了介孔结构的分子尺寸,大大缩短了介孔孔道,从而缩短物质的传输路径。大孔和介孔的结合有利于大分子的传递,使大分子更容易接触到Mo（Ⅵ）活性中心。含钼多级大孔-介孔材料是长链烯烃环氧化反应极具前景的催化剂。