甲醇是重要的化学工业原料和清洁能源，应用广泛。近年来甲醇严重供过于求，急需开发甲醇下游产品。甲缩醛(DMM)作为甲醇下游产品的一种，它无色、无毒并且对环境友好，是近年来广泛关注的绿色化工产品。甲酸甲酯(MF)则可生产甲酰胺、二甲基甲酰胺及甲酸等多种化合物。　　目前DMM主要由甲醇出发、经两步法合成，该工艺流程复杂、生产成本高。工业上MF的生产是采用甲醇和CO反应，但催化剂对水很敏感，生产过程易中断。甲醇氧化一步法合成DMM/MF可以简化工艺流程，降低生产成本。　　本文以甲醇选择性氧化一步合成DMM/MF为目标，采用共沉淀法制备了同时具有酸性和氧化还原性的双功能钒钛硫催化剂。通过对催化剂制备条件及反应条件的调变，结合XRD、N2物理吸附、FTIR、H2-TPR、NH3-TPD、XPS等表征技术分析催化剂的结构和物化性质，实现了对DMM/MF的高选择性合成，通过添加活性炭和石墨等助剂，进一步优化反应性能。　　研究发现制备过程中焙烧温度对催化剂性能具有很大的影响，400℃为钒钛硫催化剂的最佳焙烧温度。通过活性炭及石墨对其进一步改性。可降低生成DMM时对温度的敏感性，延长催化剂的寿命。研究发现，当氧醇比为1.5、甲醇的液时空速0.095ml/(gcat·h)、反应温度140℃时，VTS-400催化剂上甲醇的转化率为98％、MF的选择高达98％，寿命可达4800 h;当氧醇比0.28、甲醇的液时空速为0.475 ml/(gcat·h)、反应温度135℃时，VTS-AC催化剂上甲醇的转化率为55.7％、DMM的选择性为79.2％。　　通过原位红外实验研究了反应物及产物在活性中心的吸附状态和成键性质，确定了甲醇在VTS催化剂上选择性氧化的反应机理:化学吸附在催化剂表面上的甲醇分子，首先在氧化还原中心上生成甲氧基物种，部分甲氧基物种经过氧化脱氢生成甲醛;另一部分则在酸性中心上生成中间体半缩醛(CH3OCH2O-)，再进一步反应生成DMM和MF等。DFT计算也表明MF是通过半缩醛机理形成的，硫的存在主要促进了甲醇和半缩醛的化学吸附;催化剂的氧化还原位和酸性位的强相互作用，促进了甲醇的吸附和脱附过程，得到较高的甲醇转化率和MF选择性。　　NAP XPS测试证明甲醇氧化过程中，催化剂经历了+5价钒的可逆氧化还原过程，说明该反应符合晶格氧的Mars-van Krevelen机理，即在反应过程中催化剂表面钒物种首先被气态甲醇还原，随即再被原料气中的O2氧化为初始状态的一个循环过程，保证了催化剂的活性及甲醇氧化反应的连续进行。