随着人们对精细化学品如药物、香水、化妆品的需求量日益增多,高效地合成精细化学品已成为迫切需要解决的问题。氧化苯乙烯作为一种合成精细化学品的中间体,无论是是在工业上还是生活中都充当着非常重要的角色。而氧化苯乙烯主要通过苯乙烯环氧化反应来合成,因此如何绿色且高效地催化苯乙烯环氧化成为了亟待解决的问题。多相催化剂,尤其是钴基纳米材料,由于其易于分离、价格低廉且活性良好而备受青睐。为此我们首先选择了钴氧化物中最稳定的结构Co3O4作为模型,并通过共沉淀法可控制备出一种以（111）为优势暴露面的各向异性Co3O4纳米片。这种纳米片可以高效地催化苯乙烯环氧化,并且在提高氧化苯乙烯产率方面,其催化性能是商业的各向同性Co3O4的5.69倍。通过多种表征方法了解到,Co3O4纳米片性能好是因为暴露了更多的四面体Co2+。为此,以相同的合成方法制备了仅含有四面体Co2+的Co Al2O4纳米片,并验证了四面体Co2+是Co3O4纳米片催化苯乙烯环氧化的优势活性位点。另外理论上结合苯乙烯环氧化反应机理进一步证实了四面体Co2+在催化动力学上的优越性。因此Co3O4纳米片表面暴露更多Co2+是高效催化苯乙烯环氧化的原因。在Co3O4尖晶石结构中Co2+对氧化苯乙烯的产生有促进作用,为了探究其在其他催化体系中是否依然保持着优越性,通过一种工艺方法可控制备出Co-Ti O2纳米片。在苯乙烯环氧化反应中,Co-Ti O2纳米片保持着较高的活性,并且当Co2+的掺杂量增加近一倍时,氧化苯乙烯的产率增加了近1/3。这说明Co2+是Co-Ti O2纳米片催化性能好的原因之一。因此,Co2+在脱离Co3O4尖晶石体系后依然保持着较高的活性。本论文主要研究了Co2+对苯乙烯环氧化反应的促进作用,也为进一步合成高效的苯乙烯环氧化催化剂以及设计其他催化剂提供一定的理论指导。