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无机介孔材料因其具有大的比表面积、有序的孔道结构以及可调变的孔径,目前已成为催化领域研究热点之一。一类以非离子表面活性剂为模版合成的硅基介孔分子筛中,SBA-16因其具有三维立方孔道结构,有利于基质的传输,因此是催化反应的优良载体。本文采用水热直接合成法,通过调变合成溶液的pH值首次制备出了钒、钻修饰的SBA-16介孔分子筛,采用负载法制备了铁修饰的SBA-16介孔分子筛。利用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附等温线以及透射电子显微镜(TEM)等分析技术对制备的介孔分子筛进行表征。结果表明,通过改变合成条件可以制备出具有大的比表面积、有序孔道结构的过渡金属修饰的介孔分子筛,并且可将部分金属引入到骨架中。研究了此方法制备的V-SBA-16催化剂在温和条件下,以过氧化氢和氧气为氧化剂时苯羟基化反应的性能,并优化了反应条件。以过氧化氢为氧化剂时,苯酚的产率为9.7%,选择性接近100%,苯氧化的TON值为146；以氧气为氧化剂时,苯酚的产率为30.4%,选择性为90.2%,而TON值为248。以Co-SBA-16为催化剂催化环己烷选择氧化时,环已烷的产率为17.1%,选择性为100%,其TON值为92.9。通过激光拉曼光谱(Laser-Raman),紫外共振拉曼光谱(UV-Raman),紫外漫反射光谱(DRUV-vis)以及H2-程序升温还原(H2-TPR)技术对制备的材料进行表征,考察了合成条件的改变对金属物种存在形式的影响,从而提出催化反应的活性物种。发现在V-SBA-16催化苯一步氧化制备苯酚的反应中,孤立的四配位的钒是催化苯氧化的活性物种,低聚的钒物种对苯氧化反应也有催化活性,但其催化效率明显低于孤立的四配位的钒,而V205微晶的出现对此反应有抑制作用；以Fe／SBA-16为催化剂时,双聚铁氧物种是催化反应的活性物种。在Co-SBA-16中钴主要以骨架中的孤立的Co2+存在,且有少量的Co3+,骨架中的孤立的钴物种存在有利于Co2+和Co3+的氧化还原循环过程,从而较好地催化环己烷的选择氧化。