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铈因具有未充满电子的4f轨道表现出独特的化学性能,大力发展含铈的稀土催化材料是促进我国稀土资源高质、高效利用的有效途径之一。同时,介孔材料的出现给设计和制备新型稀土催化材料提供了很好的机遇,介孔材料不仅给稀土催化材料的纳米化组装提供了很好的支撑体,也为一些大分子的催化反应提供了足够的反应空间。本文分别从稀土复合氧化物介孔材料和稀土掺杂硅基介孔分子筛的设计和制备入手,通过考察稀土催化材料对CO催化氧化和环己烷氧化反应的活性,研究具有高活性的稀土介孔催化材料,开发稀土作为主催化组分的反应体系。取得了如下主要研究结果：采用水热法制备了一系歹(?)CeO2-MnOx介孔复合氧化物催化剂。对于不同Ce/Mn摩尔比的催化剂,Ce-Mn-1 (Mn/Ce摩尔比为0.67)催化剂表面具有较多的高氧化态的氧化锰,较强的还原能力以及吸附气相氧分子形成活性氧的能力,使得其具有较高的CO催化氧化活性。此外,使用水热法制备的CeO2-MnOx介孔复合氧化物催化剂比共沉淀法制备的催化剂具有更高的CO催化活性,而负载少量的贵金属Pd可以显著提高催化剂的CO催化活性。分别采用水热法和浸渍法制备Ce-MCM-48和Ce/MCM-48介孔分子筛催化剂,考察了Ce担载的MCM-48介孔分子筛对环己烷氧化反应的活性。与浸渍法相比,水热法有利于保持MCM-48立方相介孔有序结构,以及Ce在MCM-48介孔分子筛中的高度分散。活性考察结果表明,以氧气为氧化剂,在不添加任何溶剂的条件下,水热法制备的Ce-MCM-48-x比浸渍法制备的Ce/MCM-48-x在环己烷氧化反应中表现出更高的催化活性,这主要是由于在浸渍法制备的Ce/MCM-48-x催化剂中容易出现聚集态的Ce02晶粒,降低了催化剂的活性。在水热法制备的Ce-MCM-48催化剂的基础之上,从调变介孔分子筛催化剂的表面性质入手,提高催化剂的活性。采用嫁接法成功制备了表面有机官能团修饰的介孔分子筛Ce-MCM-48-0.02-F.Ce-MCM-48-0.02-Y和Ce-MCM-48-0.02-J。有机硅烷化合物被成功嫁接至(?)Ce-MCM-48-0.02介孔分子筛的表面,而且表面嫁接有机硅烷化合物后样品中Ce的含量略有减少,但是其存在状态基本不变。表面嫁接有机基团后,Ce-MCM-48-0.02催化剂对于环己烷氧化反应的活性和醇酮选择性明显提高,其中以Ce-MCM-48-0.02-Y为催化剂时,环己烷转化率高达15.7%,醇酮的总选择性为96.4%。采用MCM-48为载体,用一锅法成功制备了表面嫁接不同Ce含量的A-Ce-MCM-48-x催化剂,3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)确实存在于介孔分子筛材料中,而且当Ce含量较低时(≤5.0 wt%),Ce可以高度分散在MCM-48介孔分子筛表面。通过考察催化剂对环己烷氧化反应的活性,发现随着催化剂中Ce/Si摩尔比的增加,活性先增加后下降,其中A-Ce-MCM-48-0.75活性最高,环己烷转化率和醇酮的总选择性分别为13.0%和95.5%。而反应时间和反应温度对环己烷的转化率影响较大,但对醇酮的总选择性影响并不大。