以廉价的丙烷制备高附加值的丙烯是非常具有工业应用和理论研究价值的课题之一。丙烷氧化脱氢反应中丙烯易被深度氧化,导致选择性下降,这一直是困扰研究者的重要问题。Ni-Ce-O催化剂因其低温温和催化丙烷及能获得高选择性丙烯被认为是一类非常有潜力的催化剂。然而,Ni-Ce-O催化剂催化丙烷转化率较低,众所周知,升高温度时丙烷转化率增大而丙烯选择性降低。所以我们希望提高催化剂的扩散性能,减少产物丙烯的二次氧化,提高丙烯选择性。希望当升高温度时在维持高丙烯选择性条件下提高丙烷转化率。值得注意的是,近年来三维有序大孔（3DOM）结构在催化领域中的应用引起了广泛关注,其具有高比表面积、均匀有序贯通的孔道结构及在催化氧化中的独特作用引起了研究者的重视。因此,本文构建了一系列具有三维有序大孔结构的催化剂,通过调变其组成、物相结构等来研究催化剂上的构效关系,为构建新型结构催化剂提供新的思路和指导意义。所研究内容及获得相关结论总结如下:（1）通过聚苯乙烯微球硬模板法成功制备了3DOM VMgO高温催化剂。钒含量对于催化剂的理化性质以及催化反应性能都有很大的影响。结果表明,产物中丙烷转化率与催化剂中孤立的四面体VO₄物种相对含量之间有正相关关系。另外,与其他催化剂相比,V含量为32%的催化剂呈现最好的丙烯收率（11.3%）。（2）通过胶体晶体模板法成功制备了3DOM NiCe低温催化剂。镍含量对于催化剂的理化性质以及催化反应性能都有很大的影响。随着镍含量的增加,更多的镍改性CeO₂的结构,形成更多的活性氧物种和NiOx有利于丙烷转化率和丙烯选择性的提高。继续增加镍的含量,深度氧化反应增加,丙烷转化率增加但丙烯选择性急剧下降。另外,与其他催化剂相比,镍铈比为2的催化剂呈现了较高的丙烷转化率（30.3%）和较高的丙烯选择性（39.4%）。（3）通过非模板结构催化剂与3DOM结构比较,结果表明3DOM结构具有更大比表面积,有利于活性位点的高度分散;有序贯通的孔结构提高催化剂的扩散性能,有利于提高丙烯的选择性。