本文以FeCl₃.H₂O,NH₄VO₃和ZrO₂前驱体在H₂SO₄溶液中采用浸渍的方法制备了SO₄^2--Fe-V/ZrO₂复合材料。用XRD、SEM、FT-IR、N₂吸附脱附、TEM、HRTEM、XPS等技术对所制备的材料进行了表征,确定了材料的形貌、组成与结构。用所制备的SO₄^2--Fe-V/ZrO₂复合材料对苯乙烯在无有机溶剂存在下选择性氧化的催化性能进行了评价,探讨了材料的催化性能与其表面组成、结构的关系,确定了催化剂表面上的活性位点。探讨了催化剂的制备工艺条件对表面相结构、组成以及催化性能的影响,确定了最佳制备工艺条件。同时,也详细研究了反应工艺条件对催化性能的影响。确定了最佳的反应工艺条件为:H₂O₂与苯乙烯摩尔比为5.72,催化剂0.2g,反应温度80℃,反应4 h,在该条件下苯乙烯的转化率为62.3%,苯甲醛的选择性为73.87%。并且·,根据V₂O₅和Fe₂(V₄O₁₃)晶体的活性部位和SO₄^2-促进剂的实验结果,以及文献报道,提出了苯乙烯氧化反应可能的反应机理。另外,研究了SO₄^2--Fe-V/ZrO₂催化剂的回收和再利用性能。结果表明,催化剂可以重复利用3次而没发现有催化活性的明显降低。