本发明提供一种结构化碳纳米管催化剂催化异丙苯氧化的方法和反应器，包括以下步骤：（１）将结构化碳纳米催化剂安装到釜式反应器的搅拌轴上，再将反应物异丙苯加入反应器中，将异丙苯加热至６０℃?１００℃，充入氧气至压力为０．２?０．８Ｍｐａ，搅拌，反应２?１０ｈ；所述的结构化碳纳米管催化剂通过在表面涂有氧化铝溶胶的泡沫金属表面化学气相沉积原位生长碳纳米管得到；（２）待反应结束后，将液体混合物分离提纯，得到产物过氧化氢异丙苯。该反应器简化了纳米碳催化剂的回收工艺，有利于强化传质、传热。该结构化催化剂具有活性好，过氧化氢异丙苯选择性高，稳定性好的优点。