自ZSM-5分子筛从20世纪70年代问世以来,就以其独特的孔道结构以及对合成体系条件要求的相对灵活性,成为重要的择形催化材料之一,被广泛应用于烃类的择形裂化,烷基化、异构化、歧化、醚化等许多石油化工冶炼过程。对于分子筛催化剂而言,分子筛晶粒的大小对反应的活性和产物的选择性有着至关重要的影响。与微米ZSM-5分子筛相比,小晶粒ZSM-5分子筛的外表面积大、晶内孔道短、外露孔口多、外表面酸中心数量多,因而具有较强的吸附能力、优异的扩散性能和抗积炭失活稳定性。因此,对于ZSM-5小晶粒分子筛的研究,引起了国内外研究人员的广泛关注。本文研究了小晶粒ZSM-5分子筛的相关物理、化学性质,使用不同硅铝比,不同晶粒大小的ZSM-5分子筛,并用XRD、FT-IR、SEM、N2-吸附／脱附等表征手段,考察了分子筛晶粒大小、形貌、元素组成、比表面积、孔结构、酸度分布等性质,意在为小晶粒ZSM-5分子筛的工业化生产应用打下良好基础。另外,通过将不同晶粒大小,不同硅铝比的ZSM-5分子筛应用于甲醇转化制丙烯(MTP)反应,考察了ZSM-5催化剂性质对其催化性能的影响,结果表明,与微米ZSM-5分子筛对比,ZSM-5小晶粒分子筛具有更大的比表面积和孔容积,有利于改善产物分子的扩散环境,减少深度反应的发生,在MTP反应过程中,表现出了较高的丙烯选择性及优异的抗积炭失活稳定性。同时,测试结果表明,晶粒大小基本相同,硅铝比不同的氢型ZSM-5催化剂,具有相似的孔结构参数和相近的BET比表面积,但有着不同的酸度分布,随着氢型ZSM-5硅铝比增大,催化剂的强酸量明显减小,从而有利于减少副反应的发生,进而提高丙烯选择性。