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苯乙烯环氧化反应的重要性在于产物环氧苯乙烷是化工领域中的多功能中间体。使用分子氧或者更具反应活性的氧的其它形式,如过氧化氢和叔丁基过氧化氢（TBHP）,氧化烯烃被视为一种绿色的烯烃氧化方式。当今在对苯乙烯氧化领域的研究中纳米催化剂和负载型催化剂占主流地位,其中集众多独特性质于一身的金属氧化物空球是一类很有潜力的材料,空球负载金属型催化剂对氧化反应具有高效的催化活性,其反应活性很大程度上取决于活性金属和载体的性质。本论文首先通过牺牲碳模板法合成铜钴双金属氧化物空球催化剂CuxCoy HS（x:y代表反应溶液中铜钴的摩尔比）,综合X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子吸收等表征结果,充分解释了不同铜钴比例对中空材料的形态和物理化学性质产生的影响。将CuxCoyHS应用于苯乙烯环氧化体系中,使用叔丁基过氧化氢为氧化剂,反应温度为70 oC,反应时间为6小时的条件下,Cu7Co3HS展现出最佳的苯乙烯转化率（60.1%）,该双金属空球材料展示规则有序的中空结构,空球颗粒尺寸均匀。其次,本论文设计了铜钴双金属氧化物掺杂的氧化铝空球催化剂CuxCoy/AHS（x:y代表反应溶液中铜钴的摩尔比）。载体的添加能更好的维持催化剂的形态、提高金属的分散度最终提高催化剂的性能。金属氧化物的氧化态、表面组成和还原行为信息通过X射线光电子能谱（XPS）和H2程序升温还原获得。与单金属和其它双金属催化剂相比,Cu7Co3/AHS展示出最佳的催化性能,反应的单位时间转化频率（TOF）值达21.0 h–1,苯乙烯转化率64.6%,环氧苯乙烷的选择性为93.0%。Cu7Co3/AHS催化剂的XPS结果揭示了CuxCoy/AHS中Cu2+→Co2+的电子转移增强了催化剂的路易斯酸性,有助于铜与TBHP的结合形成Cu（III）-（O2）-物种,苯乙烯中的侧链双键失去电子的趋势增大更易断裂。反应后Cu7Co3/AHS的XPS结果显示Cu2+物种在反应过程中得到电子。此外,Cu7Co3/AHS催化经过4次循环使用后铜和钴组分基本没有流失,铜、钴物种保留量分别为87%和84%,由此可见铜钴物种与载体之间的强相互作用提高了催化剂中活性组分在液相反应体系中的抗流失性。最后,本论文以Cu7Co3/AHS为研究对象考察了糖源（蔗糖,S）与金属（Al）的比例（S/Al=1:1、2:1、4:1、8:1、10:1）对空球催化剂结构和性质的影响。糖源与金属的比例对空球材料的形成、形貌以及孔结构具有十分重要的影响。只有在合适的比例下才能形成空心结构,当蔗糖与金属浓度一致（S/Al=1）时无法得到规则的空球形催化剂,当蔗糖浓度逐渐增加时,空球形貌逐渐显现,且空球半径随S/Al增加而逐渐降低,从3.8μm下降到2.5μm。当S:Al为2:1时,Cu7Co3/AHS（2）获得了最高的环氧苯乙烷产率（60.1%）。