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醇类选择氧化到相应的醛(酮)被认为是最基本的有机反应之一,其产物广泛用于制造香料、农业化学品等精细化学品;腈类是一类重要的工业中间体,广泛应用于合成不同的聚合物,合成腈类最直接、最有效的方法就是胺类的有氧氧化;酮类的Baeyer-Villiger(BV)氧化生成相应的酯类从工业角度来说也是一个很有吸引力且很有价值的反应,其产物被广泛用于食品和化妆品工业。而目前上述产品的生产技术大多还采用污染严重、物耗和能耗高、或者有危险性的传统方法。有必要寻找环境友好的、安全、价格低廉、易于回收利用又具有较高活性与选择性的催化剂,使上述反应能够在温和环境下进行。本论文采用共沉淀法合成一系列复合金属氧化物催化剂,并将其用于上述提及的醇类、胺类和BV氧化反应,主要内容如下:(1)通过共沉淀方法制备两种三元金属复合氧化物,分别为Ru-Mn-Ce和Ru-Co-Ce催化剂,并将其用于醇类的有氧氧化生成相应的醛(酮)。有趣的是,焙烧温度对Ru-Mn-Ce催化剂的催化活性起到了一个负面的影响,然而对Ru-Co-Ce催化剂却是有利的。为了弄清这些影响的原因,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(TPR)、电子顺磁共振(EPR)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等技术对这两种材料进行了表征。结果表明,焙烧之后,在Ru-Mn-Ce催化剂中,RuOx和Mn-Ce复合氧化物之间的相互作用减弱了,但是在Ru-Co-Ce催化剂中,RuOx和Co-Ce复合氧化物之间的相互作用却增强了。与此同时,前者的焙烧过程中减少了表面活性氧物种的含量,限制了活性氧到RuOx的迁移,而后者焙烧过程中表面活性氧物种则显著增加,促进了活性氧到RuOx的迁移。(2)通过共沉淀方法合成一系列的Mn-Ce复合氧化物和相应的氧化锰、氧化铈,并将其用在伯胺的有氧氧化生成相应的腈类。当Mn/Ce摩尔比为2:1时(标记为Mn0.67Ce0.33Os),对含苯环的、杂环的和脂肪族伯胺类的催化可以取得最高的转化率和选择性。采用 XRD、BET、SEM、TEM、XPS、DR-UV-vis 和 H2-TPR等技术对这些催化剂进行了表征,相关表征表明,Mn0.67Ce0.33Os优异的催化活性是由于将Mnx+掺杂入Ce02晶格中形成了一个均一的固溶体,这减小了氧空位的形成能,提高了活性氧物种从催化剂本体向表面的迁移率。(3)共沉淀法制备的介孔Mn-Ce和Mn-Co复合氧化物为催化剂,有氧条件下,以苯甲醛作为牺牲剂,进行酮类生成酯类的BV氧化。当Mn/Ce摩尔比为1:2时(标记为Mn0.33Ce0.67Os)可以取得最高的收率。有趣的是,介孔Mn0.33Co0.67Os(Mn/Co摩尔比为1:2)在这个反应中却没有催化活性,为了解释这个现象,采用 XRD、BET、SEM、TEM、XPS、DR-UV-vis 和 H2-TPR 等技术对各种介孔Mn-Ce和Mn-Co复合氧化物进行了表征。结果表明,介孔Mn0.33Ce0.67Os催化剂表面丰富的活性氧物种以及最高浓度的Ce3+,导致其在催化氧化反应中有巨大潜能;而Mn0.33Co0.670s催化剂表面的Mn2+和Co3+的存在则抑制了催化剂Mn0.33Co0.67Os的催化活性。