对叔丁基苯甲醛是药物、染料、香精香料等精细化工产品中的重要中间体，然后其制备工艺急需绿色化改进，以环境友好的绿色化工过程取代环境负荷高、能耗大的化学反应过程。利用介孔分子筛的修饰改性技术，如骨架取代法、表面嫁接法、浸渍法等将过渡金属原子引入分子筛骨架或表面，使其具有择形催化氧化性能，使有机大分子在温和的反应条件下实现多相催化氧化成为可能。Ti、Co和Mn修饰的介孔分子筛是烃类选择性氧化的优良材料。本课题以研究制备环境友好的具有催化氧化性能的Ti、Co和Mn修饰的介孔分子筛HMS（Hexagonal Mesoporous Silica），应用于模型反应，实现对叔丁基甲苯非均相液相氧化，直接合成对叔丁基苯甲醛，以获得较高的对叔丁基甲苯转化率和对叔丁基苯甲醛选择性为主线，进行介孔分子筛的修饰改性，开发高活性、高选择性、结构稳定的催化氧化介孔分子筛材料。主要内容包括：第一部分为Ti修饰的介孔分子筛的制备和催化性能研究。首先，探讨了HMS的合成条件即水和乙醇体积比对Ti嫁接的HMS催化活性的影响。HMS是三维虫孔六方结构的介孔二氧化硅分子筛，与一维六方结构的MCM-41比较，具有较小的区域结晶粒子、较短的介孔通道和较大的织构介孔，能使反应物分子快速接触催化活性中心和产物分子快速逸出孔道，避免产物深度氧化，有利于提高目标产物的选择性。为了获得较多织构介孔的HMS，合成了H₂O／EtOH（v／v）为1、2、5、9的HMS。发现合成原料组成的物质的量之比为1.0TEOS：0.25DDA：5.0EtOH：81.0H₂O，H₂O／EtOH=5（v／v）的HMS具有较大的织构介孔，嫁接Ti后的样品催化活性较好。第二，探讨了Ti的负载量对HMS中Ti的配位环境和催化活性的影响，制备了一系列载Ti量为2.8～6.8％的Ti-HMS，当载Ti量到达6.8 mol％时，四配位Ti明显减少，催化活性也随着降低。第三，探讨了HMS的不同前处理方法即高温焙烧（方法Ⅰ）、乙醇萃取后焙烧（方法Ⅱ）、乙醇萃取后水解（方法Ⅲ）对Ti-HMS中Ti的配位环境和催化活性的影响。采用后二种方法合成的样品四配位Ti较丰富，催化活性也有提高。最后，采用嫁接法合成了Ti-MCM-41，比较了HMS、MCM-41作为载体制备的含Ti介孔分子筛的催化活性。Ti修饰的介孔分子筛以有机金属二氯二茂钛为Ti源，在无水氯仿中与分子筛孔道壁表面的羟基进行反应而制得。Ti修饰的介孔分子筛的催化性能测试以对叔丁基甲苯为原料，过氧化氢和有机过氧化物TBHP为氧化剂，乙腈为溶剂，在温和的反应条件下进行。第二部分为Co、K、Mn浸渍的HMS的制备和催化性能研究。选择不同的浸渍前驱体，可以得到不同物种结构的活性组份，导致催化性能的差异。首先，探讨了采用不同的Co盐（醋酸钴、硝酸钴）作为浸渍前驱体制备的Co-HMS的活性组份和催化性能。采用醋酸钴、硝酸钴为浸渍前驱体制得的样品经550℃焙烧后形成的物种不同。采用醋酸钴制得的Co-HMS（A）中，主要物种为四配位的Co（Ⅱ）氧化物；采用硝酸钴制得的Co-HMS（N）中，主要的物种为Co₃O₄和CoO。相同载Co量的Co-HMS（N）的催化活性比Co-HMS（A）好，Co-HMS（A）中的四配位的Co（Ⅱ）在反应中不稳定。第二，探讨了Co基催化剂中添加助催化剂K对活性组份和催化性能的影响。采用醋酸钴和醋酸钾作为浸渍前驱体制备的Co、K修饰的HMS中的主要物种为四配位的Co（Ⅱ）。发现在Co基催化剂中适当添加K有利于催化活性的提高，而且，Co-K-HMS中的四配位Co（Ⅱ）比Co-HMS（A）中的四配位Co（Ⅱ）更稳定。最后，探讨了Co基催化剂中添加Mn对活性组份和催化性能的影响。采用硝酸钴、醋酸锰作为浸渍前驱体制得的Co-Mn-HMS的主要物种为Co₃O₄、Mn₃O₄。钴锰之间具有协同效应，Mn掺杂到Co-HMS中，使活性物种更丰富，适量添加Mn可提高催化活性，Co₃O₄、Mn₃O₄在反应中比较稳定。Co、K、Mn浸渍的HMS催化性能的测试以对叔丁基甲苯为原料，氧气为氧化剂，乙腈为溶剂，在大气压力条件下进行。采用X射线粉末衍射（XRD）、N₂吸附-脱附等温线、漫反射紫外可见光谱（UV-VIS）、富里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重-差热分析（TG-DTA）和魔角旋转固体核磁共振谱(²⁹ Si MAS NMR)对上述Ti、Co和Mn修饰的介孔分子筛进行了比较详细的表征，并考察了它们物理结构性质与催化性能的关系。