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本文采用预置晶种法成功合成了不同SiO2/Al2O3比的纳米ZSM-5沸石分子筛,考察了晶种晶化时间、晶种添加量、晶化温度和晶化时间等条件对合成纳米ZSM-5分子筛结构和性能的影响,并采用XRD、N2物理吸附、SEM、NH3-TPD及Py-IR等表征手段对合成的纳米ZSM-5分子筛的结构和性能进行了表征,得到了合成条件对纳米ZSM-5分子筛结构和酸性的影响规律。在固定床微型反应装置上分别考察了反应温度和空速对ZSM-5分子筛催化萘的烷基化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)反应性能的影响,确定了合适的工艺条件,即反应温度420℃、反应空速0.5 h-1、反应压力3 MPa,反应原料的摩尔配比为萘:甲醇:偏三甲苯=1:2:8。在优化的工艺条件下对不同晶化时间合成的纳米ZSM-5分子筛及不同硅铝比的纳米ZSM-5分子筛进行了催化性能评价,结果表明,纳米ZSM-5分子筛的酸性及孔结构特性均对其催化性能有显著的影响,分子筛在晶化时间24 h时具有较高的B酸性位及较大的孔体积,对萘的烷基化反应具有较高的催化活性及2,6-DMN选择性。随着纳米ZSM-5分子筛的SiO2/Al2O3增大,其酸性位的数量减少,酸强度降低,催化活性降低,但2,6-DMN的选择性及2,6-/2,7-DMN比值有一定幅度的提高。SiO2/Al2O3为30的纳米ZSM-5分子筛对萘的烷基化反应表现出最佳的催化性能,在反应温度为420℃、压力为3 MPa、原料的质量空速为0.5 h-1的条件下反应4 h,萘的转化率、2,6-DMN的选择性及2,6-/2,7-DMN比值分别为64.03%、27.09%和1.03。分别用盐酸、柠檬酸和草酸以及水蒸气对预置晶种法合成的纳米ZSM-5分子筛进行脱铝改性,考察了盐酸处理次数、柠檬酸和草酸处理浓度以及水蒸气处理温度对分子筛的结构、酸性及萘的烷基化反应性能的影响。研究结果表明,在酸脱铝改性方法中采用草酸脱铝改性的纳米ZSM-5分子筛可以有效的脱除分子筛的骨架铝物种及非骨架铝物种,对萘的烷基化反应性能改善程度最大。当水蒸气处理温度为700℃时,尽管改性分子筛的催化活性有所下降,但是萘的烷基化产物中2,6-DMN的选择性明显提高。研究了分别经水蒸气脱铝和酸脱铝改性前后分子筛的结构、酸性、及催化性能影响的变化规律,发现用700℃的水蒸气处理5 h后再用草酸处理后的纳米ZSM-5分子筛由于脱除了部分强酸位,同时洗脱掉分子筛骨架中的非骨架铝物种,在催化萘的烷基化反应中显著地提高了产物中的2,6-/2,7-DMN的比。通过原位合成法合成了Ga、Zr和Fe同晶置换的纯相纳米ZSM-5分子筛,并对其结构、酸性进行了表征,研究了以上杂原子的种类和引入量对同晶置换的纳米ZSM-5分子筛的结构、酸性及其催化萘和甲醇烷基化反应性能的影响规律。结果表明,Zr原子较其他原子更能显著地改善萘与甲醇的反应性能。