模拟生物酶的结构特点，研究开发具有高活性和选择性的负载型金属卟啉催化剂，对实现环境友好的工业催化过程有着重要的意义。在本文中，通过制备具有核-壳结构的纳米M_xO_y@SiO₂（M_xO_y为CeO₂，Fe₂O₃，Co_3O4，Mn₃O₄和TiO₂）载体，以金属卟啉为活性中心，模拟生物酶的结构特点，制得对烷烃选择性氧化有高活性和选择性的仿生催化剂。首先，优化和完善了合成单羧基卟吩的方法，制得了相应的铁、钴、锰配合物，并打通了两条核壳结构载体的合成路线，在此基础上，制备了具有核-壳结构M_xO_y@SiO₂纳米微球负载金属卟啉催化剂，考察了其选择性催化氧化环己烷和二苯甲烷反应的催化性能。主要工作如下：1.优化和完善了合成单羧基卟吩的方法，采用一锅法、一次性投料合成了单羧基卟吩及其相应的铁、钴、锰配合物，并用质谱、紫外、红外等对合成的配合物进行了表征。2.合成了混合CeO₂有机硅微球载体固载单羧基钴卟啉催化剂。通过UV-Vis，FT-IR，SEM和TEM等表征，表明CeO₂以团簇形态与有机硅微球混合，金属卟啉通过酰胺键键连于有机硅微球，有机硅微球分布均匀，粒径为30nm左右；将负载催化剂用于催化环己烷氧化反应，与环己烷的自催化反应和单羧基钴卟啉的均相催化反应相比，负载后的金属卟啉催化剂活性有较大的提高，环己烷转化率从7.55%上升至14.21%，并且，催化剂回收使用6次后，催化活性没有明显变化。同时，还发现CeO₂的添加，形成金属卟啉-CeO₂-有机硅微球协同催化效果，提高负载金属卟啉催化剂的催化性能。3.通过纳米金属氧化物表面改性和单层包裹，制备了第一类具有核壳结构的CeO₂@SiO₂纳米微球固载单羧基钴卟啉催化剂。通过UV-Vis，FT-IR，SEM和TEM等表征，表明形成了具有核壳结构的CeO₂@SiO₂纳米微球，粒径为50nm，金属卟啉通过酰胺键键连于有机硅微球；将催化剂用于催化二苯甲烷氧化反应，负载钴卟啉催化剂对二苯甲烷氧化反应有较高催化性能，反应时间为24h时，二苯甲烷转化率达到41.65%，而且，产物选择性高于95.00%。4.通过纳米氧化物表面改性和多层包裹，制备了第二类具有核壳结构的M_xO_y@SiO₂（M_xO_y为CeO₂，Fe₂O₃，Co_3O4，Mn₃O₄和TiO₂）纳米微球固载单羧基钴卟啉催化剂。进行了UV-Vis，FT-IR，SEM，TEM，XRD，TG和N2吸附-脱附等表征，结果表明形成了形成了具有核壳结构的CeO₂@SiO₂纳米微球，粒径为400-500nm。同时还考察了在无溶剂分子氧体系中，催化剂对二苯甲烷氧化反应的催化性能。研究表明，负载金属卟啉催化剂对二苯甲烷氧化反应有较高的催化活性，反应时间为24h时，二苯甲烷转化率约为70.00%，且产物选择性高于95.00%；对于负载不同金属配位卟啉的催化剂，在二苯甲烷选择性氧化反应中的催化活性顺序为：Mn＞Fe＞Co；对包裹不同金属氧化物核结构的载体，以CeO₂为核的负载催化剂活性明显高于包裹其他金属氧化物的催化剂，催化剂在二苯甲烷选择性氧化反应中的催化活性顺序为：CeO₂＞Co_3O4＞Fe₂O₃＞Mn₃O₄TiO₂。