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H2/O2共存条件下丙烯环氧化是环氧丙烷（PO）气相生产工艺中具有较大工业化潜力的技术路线之一。该工艺通常采用钛硅分子筛负载纳米金（Au/TS-1）作为催化剂,其中Au-Ti位点协同发挥催化功能并以Au、Ti位点上生成的HOO*、Ti-OOH为活性物种。因此,从Au-Ti协同的角度构筑集成催化剂,强化二者之间的相互作用以促进活性物种的高效生成及快速传递,有望从根本上提升Au-Ti系催化剂的各项性能指标。有鉴于此,本研究将多酚络合-还原及分子筛无溶剂合成等物理-化学过程引入Au-Ti系催化剂的制备中,旨在强化Au-Ti位点之间的相互作用并调控Au、Ti位点的电子结构,从而显著提升催化剂的反应性能。首先,为了从根本上促进催化活性物种Ti-OOH的生成-传递,有必要增强钛硅分子筛TS-1载体的骨架钛Lewis酸性。以富含多酚的植物提取液预络合改性Ti4+为钛源前驱体,采用无溶剂合成法制备钛硅分子筛bio-TS-1。多种结构表征证明引入植物提取液有助于提升钛硅分子筛的结构规整性并抑制其骨架缺陷。随后,考察不同晶化时间下分子筛样品的结晶结构及骨架钛状态,可以发现植物提取液能够延缓钛源的水解速度以促进钛源、硅源同步水解晶化,从而有利于Ti（Ⅳ）在无溶剂生长过程中插入分子筛骨架位点。同时,吡啶吸附红外及Raman等表征结果说明,bio-TS-1具有显著增强的骨架钛Lewis酸性,能够高效稳定Ti-OOH活性物种。DFT计算从量化尺度揭示,植物提取液促进Ti（Ⅳ）进入分子筛骨架中具有较强Lewis酸性的取代位点。得益于bio-TS-1的较强Lewis酸性,所生成Ti-OOH物种的O-O键电荷密度被骨架钛空轨道离域分散,一方面抑制O-O键均裂分解,另一方面增强α-O活性氧对丙烯双键的进攻,从而有利于Ti-OOH物种在Au-Ti界面进行高效传递。所制备负载催化剂Au/bio-TS-1的丙烯转化率、PO选择性、氢气效率分别达10.7%、82.9%、21.7%。其次,为了提升丙烯气相环氧化反应的PO选择性及H2效率,从Au-Ti协同的角度构筑集成催化剂,并通过Au-Ti相互作用对其骨架钛位点的Lewis酸性进行调控。基于单宁酸制备Au-Ti预结合前驱体Au-Ti/SiO2作为分子筛生长的钛源、硅源,随后采用无溶剂合成法制备集成催化剂an-Au@TS-1。多种结构表征表明an-Au@TS-1具有分子筛封装结构且骨架钛位点均匀分布。单宁酸原位还原-络合使an-Au@TS-1中Au-Ti位点的几何位置彼此邻近,即在几何尺度下实现集成。XPS及Raman等表征结果表明an-Au@TS-1中Au-Ti位点之间发生电子相互作用。结合XANES及乙腈吸附红外的表征结果,可以发现上述Au-Ti之间的电子相互作用被强化,并使Ti位点的Lewis酸性得到增强。借助DFT和EXAFS来解释上述调控机制:强化Au-Ti位点之间的电子相互作用,能够削弱Si-Oδ--Tiδ+键的极化程度,从而增强骨架钛Lewis酸性。由此,在所制备集成催化剂an-Au@TS-1中,Ti-OOH物种的无效分解可被抑制且HOO*/Ti-OOH物种的传递得到促进。相应地,an-Au@TS-1的PO选择性及H2效率得到了有效提升,分别达90.2%、26.7%。最后,为了进一步提升丙烯气相环氧化反应的综合催化活性,从Au-Ti协同的角度构筑集成催化剂,并通过Au-Ti相互作用对其Au位点的电子结构进行调控。基于植物提取液制备Au-Ti预结合前驱体Au-Ti/S-1作为分子筛生长的钛源及晶种,随后采用无溶剂合成法制备集成催化剂Au-Ti@MFI。综合结构表征说明Au-Ti@MFI具有典型的分子筛封装结构。植物提取液原位络合-还原使Au-Ti@MFI中 Au-Ti 位点在几何尺度下发生集成,且纳米 Au 在分子筛中均匀分布。XPS及CO吸附红外等表征证明Au-Ti@MFI中Au、Ti位点的之间发生电子相互作用。借助DFT计算,可以发现Au-Ti之间的电子相互作用被进一步强化,并使Au位点的d带中心位置下移。所制备集成催化剂Au-Ti@MFI的丙烯转化率及PO选择性分别可达14.8%和83.9%,且PO时空产率高达205.0 gPO/kgcat·h。从HOO*生成-传递的角度探究所制备集成催化剂的构效关系为:Au-Ti双位点在几何尺度下发生集成,二者之间电子相互作用被强化,一方面调控Au的电子结构,削弱其对O2的化学吸附能力,促进H2/O2在其表面非解离加氢生成HOO*活性物种;另一方面缩短Au-Ti几何距离从而快速传递HOO*至骨架钛位点。由此,所制备集成催化剂的转化率及选择性可同时得到大幅度提升。总之,本研究提出的基于多酚络合-还原来构筑Au-Ti集成催化剂的制备策略具有绿色环保、可操作性强等优势,为其他贵金属-过渡金属集成催化剂的可控制备提供了借鉴。同时,本研究从活性物种生成-传递等角度所揭示的Au-Ti系催化体系的构效关系,对丙烯气相环氧化的相关研究提供了有益的理论支持。