针对目前甲苯液相选择氧化制备苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸和苯甲酸苄酯存在反应效率低和污染排放高的问题，采用温和、无溶剂，氧气为氧化剂， Pt/TiO 2催化选择氧化甲苯制备苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸和苯甲酸苄酯。分别采用静电吸附法和浸渍法合成了尺寸可控的 Pt/TiO 2 和 Pt/B TiO 2 还原型 TiO 2 催化剂，研究 Pt 的尺寸分布和化学价态，以及 TiO 2 的表面特性对甲苯 热催化和光热催化 选择氧化性能的影响，深入分析甲苯选择氧化的 活性氧物种 ，揭示甲苯 热催化和光热催化 选择氧化反应机理。
      （1) 采用静电吸附法合成了 Pt/TiO 2 和 Pt/B TiO 2 单原子、纳米簇和纳米粒子催化剂。热催化反应条件下， Pt/TiO 2 催化剂上的 C H 键氧化产物 苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸和苯甲酸苄酯 选择性低于 50%50%，研究发现 Pt 单原子更易使得O 2 分子活化，生成氧化性较强的活性氧物种，使得甲苯发生过氧化反应，导致C H 键氧化产物选择性 的 降低。光热协同催化条件下， C H 键氧化产物选择性显著提高，接近于 100%100%，归因为光活性的 TiO 2 起到主要的催化作用，促进 O 2 活化 生成的活性氧物种有利于甲苯 C H 键活化。甲苯选择氧化生成苯甲醇，苯甲醇进一步氧化为苯甲醛、苯甲醛氧化 生成苯甲酸，苯甲醇和苯甲酸发生聚合反应生成苯甲酸苄酯 。 随反应时间进行，苯甲酸的生成量增加，苯甲醇的生成量减少，归因为甲苯不再继续发生氧化，而苯甲醇仍有部分继续氧化生成苯甲酸。
      （2) 采用浸渍法合成了 Pt/TiO 2 和 Pt/B TiO 2 纳米簇和纳米粒子催化剂。研究发现金属 载体相互作用影响甲苯选择氧化的催化性能。 后 处理温度 200 ° CPt TiO 2 相互作用较弱，光热协同催化条件下， C H 键氧化产物 选择性 仅为 41%归因为游离的 Pt 纳米粒子活化氧分子生产强氧化性的活性氧物种，促使甲苯过氧化生成 CO 2 ；当 Pt 与 TiO 2 载体之间存在较强的相互作用时，在 光热协同 催化条件下， 甲苯的 C H 键在 TiO 2 表面活化氧化，生成 C H 键氧化产物，获得苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸和苯甲酸苄酯的选择性加和接近 于 100% 。
      （3) 系统 研究了环境 H 2 O 对 MCo 2 O 4 M = Mn Ce 和 Cu 催化剂 HCHO 和CO 室温催化 氧化性能的影响。 一定湿度条件下， MCo 2 O 4 催化剂的 HCHO 和 CO氧化性能 均优于 干燥 条件 下的催化氧化性能，但是 CuCo 2 O 4 的甲醛室温催化氧化性能是个例外，在干燥条件下， CuCo 2 O 4 不具有 HCHO 完全氧化活性， 在一定湿度条件下才具有 HCHO 完全氧化 活性。研究揭示， MCo 2 O 4 氧空位上 缔合吸附 的 H 2 O 有助于生成 HOH 活性位点 促进 HCHO 的 完全 氧化。甲酸盐物种是HCHO 氧化的中间体 但是，如果甲酸盐不能进一步 氧化 为 CO 2 ，吸附在活性位点上的甲酸盐物种将导致催化剂失活。在一定湿度条件下，氢键 H 2 O 和自由 OH覆盖 在 MCo 2 O 4 催化 活性 位点上， 加速了 HCHO 氧化催化剂失活。 HOH 不是 CO氧化的催化活性 位，因此，一定湿度 条件下氧空位上 吸附 H 2 O 则 阻止了 CO 完全氧化 活性氧物 种 的 生成 ，导致 CO 氧化催化剂的失活。 通过对环境 H 2 O 在HCHO 和 CO 室温催化 氧化中的关键作用 研究 ，有助于 开发 干燥或 湿度 条件 下具有 高活性和 高稳定性的 HCHO 和 CO 完全氧化 催化剂。
      Pt/TiO2 催化剂实现 了 无溶剂，氧气为氧化剂，甲苯选择氧化制备苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸和苯甲酸苄酯高附加值产品，符合清洁生产的要求，研究提出了Pt/TiO 2 催化剂上甲苯选择氧化的热催化和光热催化的 活性氧种 以及反应机理，为甲苯绿色选择氧化反应过程 的研究 提供了材料基础和理论支撑。