对二甲苯是重要的基础化工原料,其衍生化学品被广泛地应用于制备农药、医药、橡胶等日常生活用品以及聚酯工业生产中。我国作为对二甲苯的消费大国,近年来对二甲苯需求量远大于其供给量。研究高效制备对二甲苯的方法,解决国内对二甲苯的自我供给问题,符合我国国民经济发展的重大需求。分子筛是选择性制备对二甲苯的重要催化剂,除了分子筛活性位的催化作用,分子筛的孔道结构以及微环境对产物的择形性是影响产品收率的另一重要因素。探究对二甲苯及其异构体在分子筛孔道中的扩散行为对于提高对二甲苯的选择性,获得纯度较高的对二甲苯具有重要的理论指导意义。本文采用分子动力学（MD）模拟方法,对纯硅ZSM-5、HZSM-5、Cu+改性HZSM-5以及MOR型分子筛孔道中对二甲苯（PX）、间二甲苯（MX）与邻二甲苯（OX）的扩散行为进行研究,并通过分析均方位移（MSD-t）曲线图以及自扩散系数深入探究二甲苯的扩散运动规律。获得了三种二甲苯在不同分子筛孔道、不同孔道环境、不同温度以及不同负载量下的扩散微观机制,为促进二甲苯异构体的分离工作提供理论依据。主要的研究内容及结论如下:（1）构建了两种不同类型的周期性分子筛模型:MFI型的纯硅ZSM-5分子筛以及纯硅MOR型分子筛,并对三种二甲苯在这两种分子筛孔道内的扩散行为进行模拟。考察了在不同温度与负载量情况下不同分子筛的孔道结构对二甲苯异构体扩散行为的影响,研究结果表明:相较于ZSM-5分子筛,MOR型分子筛具有较大的孔径以及孔空间,导致三种二甲苯异构体在其孔道内受到较小的空间限制作用。在MOR型分子筛中,随着温度逐渐降低以及二甲苯分子负载量逐渐增加,其孔道内三种二甲苯异构体的自扩散系数均随之减小,但是其值仍远大于ZSM-5分子筛中三种二甲苯异构体的自扩散系数。相较于ZSM-5分子筛,MOR型分子筛中三种二甲苯较大的自扩散系数导致无法有效地将PX从二甲苯异构体混合物中进行分离,表明MOR型分子筛对PX的孔道择形性较弱。在ZSM-5分子筛中,MX与OX的分子结构较为复杂、临界直径较大且与纯硅ZSM-5分子筛的孔径尺寸接近,因此在孔道中所受到的限制作用较大,难以在孔道内进行扩散。而PX所受孔道限制作用较小,可以轻易通过纯硅ZSM-5分子筛孔道而扩散出去。此外,ZSM-5分子筛的Zigzag孔道相较于直孔道具有更为复杂的孔道结构以及较小的孔径,导致三种二甲苯更容易在直孔道中发生扩散运动。同时,对比不同温度与负载量情况下二甲苯的扩散行为可以发现:在同种温度下,二甲苯的自扩散系数随负载量的增加而减小;在同种负载量下,随着温度的升高,二甲苯的扩散行为逐渐活跃,但是在高负载时,其活跃程度随温度的变化不明显。（2）分别构建了Si/Al比为23与47的周期性HZSM-5分子筛模型,并对三种二甲苯异构体在不同温度以及负载量条件下的扩散行为进行模拟,研究结果表明:HZSM-5分子筛中Si/Al比的降低会减缓二甲苯的扩散运动。Si/Al比降低表明分子筛内Br?nsted酸性位点数量增加。此时孔道中会出现较多极性较强的位置而阻碍PX扩散。同时,Br?nsted酸性位点的形成改变了分子筛的孔道结构,提升二甲苯分子所受空间限制作用,导致PX的自扩散系数降低。在HZSM-5分子筛中,温度的提升可以增加二甲苯异构体的自扩散系数,且在高温环境中,随着温度的提升其自扩散系数均显著增加。但是由于MX与OX分子在高温环境中较为活跃,分子与孔壁以及分子间的接触几率增加,导致其扩散运动趋势出现较大波动,没有稳定运动规律。二甲苯分子负载量的增加使得孔道中可活动空间减小,PX的自扩散系数整体呈现降低趋势,MX与OX的自扩散系数变化趋势则相对平缓,仅在高温时出现一定程度的波动。此外,相较于分子筛Si/Al比的变化,温度以及负载量对PX扩散行为的影响较强。在低温且高负载情况下分子筛Si/Al比的变化对PX的扩散行为产生的影响较为明显。（3）通过构建不同数量Cu+改性的周期性Cu/HZSM-5分子筛模型,探究了Cu+的引入、不同温度与负载量对三种二甲苯扩散行为的影响,研究结果表明:相较于温度以及负载量的变化,由Cu+改性而引起的孔道空间位阻成为Cu/HZSM-5分子筛中影响PX扩散行为的主要因素。骨架外引入的Cu+不仅占据分子筛的孔道空间,而且改变了孔道的骨架结构,提高孔道对PX扩散行为的空间限制作用。因此,随着Cu+数量逐渐增加,PX的自扩散系数显著降低。在Cu/HZSM-5分子筛中,当改性Cu+数量为1时,PX在高温环境中其自扩散系数随PX负载量的增加而迅速减小,在低温环境中则呈现缓慢降低的趋势。在高的PX负载量情况下,其自扩散系数变化趋势并不会随着温度的改变出现较大的差异。而当改性Cu+数量为4时,PX的自扩散系数随温度的升高而增加,但是随负载量的变化趋势较为平缓,表明负载量对PX自扩散系数的影响较小。（4）通过对三种二甲苯在不同情况下的扩散行为进行比较,得到孔道结构、孔道环境、温度和负载量对三种二甲苯扩散的影响:相较于MOR型分子筛,MFI型拓扑结构的ZSM-5分子筛对MX与OX有较大的孔道空间限制作用,对PX的孔道择形性较高,易于二甲苯异构体混合物中PX的分离。改变ZSM-5分子筛的Si/Al比以及掺杂Cu+后,虽然PX的自扩散系数有所降低,但是相对于MX与OX,PX仍具有最大的扩散速率。随着温度的升高,二甲苯分子的活跃程度以及自扩散系数也随之增加,且高温下自扩散系数增长明显。此外,相较于MX以及OX,PX的自扩散系数在低负载量情况下随负载量的增加而显著降低。在高负载量情况下,由于极大的孔道空间限制作用,PX自扩散系数的变化趋于平缓,温度对PX扩散行为造成的影响较小,此时负载量对调节PX的扩散行为起到关键作用。