首先，通过水溶液法制备过氧十核钼酸盐作为催化剂，采用红外，热重，X射线单晶衍射及元素分析对其组成和结构进行表征。在该物质中，阴离子部分呈中心对称结构，阳离子游离在聚阴离子的外围。热重分析表明化合物的聚阴离子的热稳定性比较好，电喷雾质谱分析发现化合物在液相不稳定容易发生解离，丰度的碎片离子[Mo4O13]2-在液相中最稳定，可能是催化氧化反应的活性中间体。研究化合物对甲基苯基硫醚的氧化反应的催化活性，结果表明，苯甲硫醚被选择性氧化为苯甲砜，探索的催化条件为：催化剂180 mg，双氧水5 mL，室温下回流5 h，苯甲砜的产率达到84.28%，表明化合物对苯甲硫醚的氧化反应有高效的催化活性和选择性。