1,3-丁二烯作为重要的基础化工原料,主要通过C4馏分抽提法生产,依赖石油资源。为降低对石油路线的依赖,研究乙醇法制丁二烯具有重要意义。将Al-β分子筛脱除铝产生硅醇巢后,引入金属可用于乙醇转化制丁二烯。由于Si-O-Al键较为稳定,通过脱除铝产生硅醇巢比较困难:需要用到浓硝酸,处理时间较长。而B-β分子筛中B的脱除较为简单:不需要浓酸,处理时间短,脱硼效率高。基于此,本文采用水热法合成B-β分子筛,碱处理引入介孔后,再进行酸洗脱除硼产生硅醇巢。将金属锌、钇引入到β分子筛硅醇巢上,将得到的催化剂用于乙醇转化制丁二烯。主要研究内容及结果如下:调节体系中氟化氨、氢氧化钠和硼酸的用量,水热合成出硅硼比为10～50的B-β分子筛。结果表明硅硼比为30的纳米B-β分子筛作为母体时,丁二烯选择性最高为49.1%。通过盐酸脱除骨架硼后引入金属,考察了盐酸浓度、焙烧温度等对催化剂物化性质及催化活性的影响,筛选出合适的盐酸处理浓度（1 mol/L）及焙烧温度（550℃）制备催化剂。在β-HCl-1Zn、β-HCl-4Y和β-HCl-1Zn4Y催化剂上研究了金属锌和钇对乙醇脱氢和C-C偶联的作用,以及锌和钇两组分协同作用对催化性能的影响。乙醇脱氢生成乙醛主要发生在Zn-Lewis酸位点上,Zn-Lewis酸位点具有较高的脱氢能力,较低的C-C偶联活性。单独的Y-Lewis酸位点脱氢能力较低,生成乙醛较为困难,影响后续反应的进行。将Zn、Y两种Lewis酸位点结合在β-HCl-1Zn4Y中,Zn、Y之间存在协同效应,促进乙醇向丁二烯转化。在β-HCl-1Zn4Y催化剂上对反应温度、乙醇空速进行优化,分析反应条件对乙醇转化率及丁二烯选择性的影响。在400℃,6 h-1空速下乙醇脱氢、乙醛羟醛缩合、巴豆醛还原和脱水等步骤达到最佳平衡,丁二烯选择性为43.5%,乙醇转化率为94.5%。对B-β分子筛进行碱处理引入介孔,探究碱处理对催化剂结构和催化活性的影响。结果表明:采用氢氧化钠、氨水无机碱处理时分子筛内骨架被破坏,降低了催化活性。采用0.1 mol/L TEAOH 65℃处理时,在没有破坏分子筛骨架结构的前提下产生介孔,增大催化剂的比表面积以及微孔、介孔体积,改善了积炭前驱体在分子筛孔道内的扩散性能,有利于锌钇物种的分散,抑制分子筛微孔内的聚合反应,从而提升催活性。在400℃,6 h-1反应条件下,β-AT1-HCl-1Zn4Y催化剂丁二烯选择性为55.6%,乙醇转化率为98.5%。考察β-AT1-HCl-1Zn4Y催化剂的稳定性,初步探讨催化剂的失活原因发现:乙醇转化制丁二烯过程中形成的焦炭化合物可导致孔隙部分堵塞,覆盖锌、钇活性物种使其无法进一步反应。反应24 h后的β-AT1-HCl-1Zn4Y催化剂600℃的空气中焙烧6 h,催化性能可大致恢复,积炭是导致催化剂失活的主要原因之一。