直接氧化苯合成苯酚具有重要的应用背景和科学意义。世界上90％的苯酚是通过异丙苯法生产，该方法需要三步化学反应，制备流程长，而且生成副产物丙酮对环境污染严重。苯环上C-H键的键能较大，难以活化，而且氧化所得产物苯酚比原料更活泼，容易发生深度氧化。因此，直接氧化苯合成苯酚是一个具有挑战性的课题。四价钒在催化分子氧直接氧化苯合成苯酚的反应中有催化活性。本文旨在研究和开发含有四价钒的催化剂体系，并将其应用于催化分子氧直接氧化苯合成苯酚。　　 首先，本文开发了VO2(B)纳米片催化剂体系。VO2(B)纳米片可以在pH值1.92-11.02的范围内合成。丙三醇与水的比例对所得VO2(B)纳米片的形貌产生影响，醇水比降低时所得纳米片的宽度会变宽。将所制备的VO2(B)纳米片材料应用于催化分子氧直接氧化苯合成苯酚，140℃，1.0MPaO2，反应15h，可以得到2.5％的苯转化率和1.8％的苯酚收率。　　 其次，本文开发了SBA-15负载的钒(Ⅳ)氧化物催化材料。通过调节水热合成的时间，我们可以控制钒(Ⅳ)氧物种在SBA-15表面的生长情况，得到聚集态或者晶体状态的钒(Ⅳ)氧物种。我们将该材料应用于分子氧催化氧化苯制备苯酚，140℃，1.0MPaO2，反应15h，可以得到4.6％的苯转化率和2.8％的苯酚收率。催化剂的重复使用实验证明:该负载型催化材料具有良好的重复性。　　 最后，本文合成了钼钒氧(Mo-V-O)催化材料。在相同的反应条件下，使用该材料做催化剂所得的苯酚选择性比使用VO2(B)纳米片材料和SBA-15负载的钒(Ⅳ)氧化物材料所得的苯酚选择性都要高，可以达到83％。