丙烷催化氧化反应制丙烯，由于其巨大的经济应用前景，成为近年来催化领域研究的热点。在该反应中，生成物丙烯比反应物丙烷活泼，高温反应不仅容易使催化剂积碳，而且使生成物丙烯的深度氧化加重而导致丙烯收率的下降。所以，降低反应温度，有效实现低温下丙烷催化氧化过程将能够极大提高丙烯的收率。 本文第一部分（第三章，第四章）着重于对在低温下能有效实现丙烷催化氧化反应的催化剂的制备和研究。V₂O₅／TiO₂能在较低温度下活化丙烷（～250℃），但深度氧化产物，如CO，CO₂，为反应的主要产物。这主要有两方面的原因。第一，活性物质钒在TiO₂表面并不是均匀的分散，它趋于在TiO₂表面局部位置聚合形成塔状钒氧多聚体立于载体表面。这些钒氧多聚体不仅覆盖了反应的活性中心，而且由于其含氧量丰富，极易造成丙烷和丙烯的深度氧化。第二，V₂O₅和TiO₂之间存在协同作用。这使催化剂表面的晶格氧非常活泼，所以催化剂在低温下能活化丙烷，但这也造成深度氧化产物的增多。为克服上述缺点，向载体TiO₂中掺杂ZrO₂进行改性，并采用溶胶-凝胶法来制备载体以改善TiO₂比表面积较小的缺点。实验结果显示催化剂V₂O₅／TiO₂-ZrO₂在低温下也很活泼，并且其丙烯选择性比V₂O₅/Ti0₂提高近一倍。催化剂10V／TZ-48在350℃对丙烯的收率为6.4％，略高于在此温度下文献报道的丙烯收率值。这主要是由于载体中ZrO₂的掺杂改善了活性物质钒在载体表面的分布，降低了V₂O₅和TiO₂之间的协同作用，从而显著提高了催化剂的丙烯选择性。 低温丙烷催化氧化由于其反应温度的限制，丙烷的转化率和丙烯的收率都较低。升高温度虽然能极大的提高丙烷的转化率从而增加丙烯的收率。但是也有很多的困难需要解决。比如温度太高会加重催化剂的积碳，生成物丙烯容易深度氧化而降低丙烯的收率等。但是高温丙烷催化氧化仍是一个极具意义的研究方向。 本文第二部分（第五章）着重研究了这个方向。本章主要研究了催化剂V₂O₅／BaAlO的制备和反应活性。催化剂V₂O₅／BaAlO在高温下非常稳定，并且它对丙烯的选择性很高。当温度高于500℃时，丙烯的选择性仍高于50％。对催化剂的结构研究表明，BaAl₂O₄的层状结构有利于分隔表面的钒氧化物，降低2 丙烷氧化脱氢反应制丙烯的研究其聚合度，从而提高了催化剂的丙烯选择性。