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本文合成了系列Mo-Te-O催化剂、Mo-V-Te-O催化剂、Mo-V-Te-P-O催化剂、Mo-V-Te-Sb-O催化剂、Mo-V-Te-P-Sb-O催化剂、Mo-V-Te-Ce-O催化剂、中孔VPO催化剂,并运用XRD、FTIR、BET、TGA、TPR和XPS等手段考察了添加不同的原子对催化剂晶相和氧化还原性的影响。首次系统地研究了它们在异丁烷和异丁烯选择氧化反应中的催化行为,并考察了反应温度、反应空速、水蒸气含量和烷氧比等反应条件对异丁烷和异丁烯选择氧化反应的影响。研究结果表明加入P、Sb和Ce原子后各组分在还原时协同作用得到极大的加强。通过XRD、FTIR、BET、TGA、TPR和XPS等测试结果表明:添加P有助于(V0.07Mo0.93)5O14相的生成;添加Sb有助于M1相的生成;添加Ce有助于Ce-Mo-O相的生成。催化剂催化反应结果表明:P有助于转化中间产物异丁烯;Sb有利于异丁烷的氧化脱氢,并提高甲基丙烯醛的选择性;Ce能加速氧化还原循环,从而增加甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的产率。反应条件对异丁烷和异丁烯选择氧化反应的结果影响很大:低温有利于氧化脱氢,高温有利于选择氧化;空速不能太小,否则由此赢得的转化率增大效果会被相应导致的选择性下降作用抵消;反应适于在适量水蒸气存在下进行;进料中氧烷比太大会影响异丁烷的晶格氧反应,导致目的产物选择性下降抵消了氧烷比大带来的高的转化率;氧烷比太小,异丁烷得不到其发生氧化反应所需的基本氧气,转化率降低,目的产物收率降低。在VPO催化剂上研究结果显示αⅡ-VOPO4相为主的催化剂有利于异丁烷的活化,但不利于MAL和MAA的选择性;而适当还原的β-VOPO4相催化剂有利于提高MAL和MAA的选择性。异丁烯选择氧化结果显示,以αⅡ-VOPO4相为主的催化剂有利于异丁烯的活化,有利于MAL的形成;而以β-VOPO4相为主的催化剂则不利于异丁烯的活化,但有利于MAA的生成。