HZSM-5分子筛是一种典型的固体酸催化剂,由相互交叉的二维10元环孔道体系（5.3?×5.6?的直通孔道和5.1?×5.3?的正弦孔道）构成,具有独特的择形催化能力以及水热稳定性高、抗积炭能力强的特点,在烃类催化裂解和甲醇制烯烃等工业工程中应用广泛。HZSM-5分子筛的骨架Al产生的Bronsted酸性位（简称为B酸位）是其在催化裂解反应中的主活性中心,但同时也是催化积炭生成副反应的活性中心。为了实现从根本上发挥HZSM-5分子筛的主反应催化活性并抑制积炭生成,必须对HZSM-5分子筛酸性位空间分布进行精准调控。HZSM-5分子筛二维孔道交叉口不仅是反应物和产物输运的枢纽,也是骨架Al的优先分布位置,但较大的空间（直径9?）也使得作为大分子的积炭更易在此生成,进而导致催化剂的失活。因此,对交叉口内骨架Al的含量进行定量分析是实现活性位空间分布精准调控的基础。然而,HZSM-5分子筛中铝对（Al pair）和孤立Al（Single Al）的共存,使27Al MAS NMR和Co（II）离子交换后的UV-Vis光谱等现有的分析技术在理论和实践中都不能提供可靠的定量结果,因此发展一种可准确定量分析HZSM-5分子筛孔道交叉口骨架Al含量的方法意义重大。本文以甲苯作为探针分子,利用甲苯分子与HZSM-5分子筛中纯硅孔壁和骨架Al吸附能力的差异,以及在低负载（≤4分子/单元晶胞）条件下,甲苯优先吸附在孔道交叉口的骨架Al上的特性,构筑了一种基于甲苯吸附-脱附的定量分析HZSM-5分子筛孔道交叉口骨架Al含量新方法。但是骨架Al和纯硅孔道对甲苯吸附能力的差异较为微弱,导致二者的甲苯脱附峰有严重的重叠、分离度低,给定量分析带来了较大误差。因此本文通过用Na+离子交换HZSM-5分子筛B酸位上H+的方法,增强了甲苯与骨架Al之间的亲和力。进而又开发了一种基于分步程序升温的甲苯脱附处理程序（甲苯-STPD）,从而利用物理手段将归属于纯硅交叉口孔道和交叉口骨架Al的甲苯脱附峰实现了“硬”分离。根据Na+和H+以1:1离子交换以及吸附甲苯与骨架Al为1:1的化学计量关系,由甲苯-STPD曲线的特征脱附峰计算出孔道交叉口脱附出的甲苯分子数量,再结合正丙胺程序升温裂解法（正丙胺-TPD）法测得的分子筛B酸总量,最终成功计算出多个HZSM-5分子筛样品孔道交叉口处骨架Al的绝对及相对含量。本文以正十二烷超临界催化裂解反应为应用背景,对具有不同交叉口骨架Al含量的HZSM-5分子筛的催化活性和抗积炭失活能力进行了评估。从正十二烷转化率、气相产物产率、气相产物分布、积炭量等多个维度的实验数据来看,孔道交叉口酸性位点总量多的催化剂产生积炭较多,而且对分子筛的催化活性危害巨大,使得分子筛失活严重。对孔道交叉口的酸性位点进行合理优化,也就是从晶胞尺度调控HZSM-5分子筛的酸性位空间分布,可以有效抑制积炭在孔道交叉口的快速生成,大大提高催化剂的催化活性和使用寿命。实际的HZSM-5分子筛催化剂多为几百纳米至几微米尺度的晶粒,而每个晶粒均由众多晶胞组成,并且酸性位在晶粒尺度的空间分布可通过内扩散对其催化活性和积炭失活产生影响。本文通过串联脱硅-脱铝方法在晶粒水平上对分子筛的孔道及酸性进行调控。以微米级的HZSM-5（Si O2/Al2O3=50）分子筛作为原料,采用不同浓度的Na OH溶液对分子筛进行碱处理脱硅,成功引入介孔,缩短内扩散路径长度,强化内扩散传质;再通过柠檬酸及酒石酸浸取法对分子筛进行酸处理脱铝以实现对其酸性进行调控。采用正丙胺-TPD法和正十二烷-程序升温表面反应(n-C12-TPSR)评估处理后分子筛的酸性及本征催化活性变化,通过XRD测量碱处理样品的结晶度。最后通过正十二烷超临界催化裂解反应评价处理后HZSM-5分子筛催化剂的实际反应活性和寿命,利用程序升温氧化（TPO）与恒温氧化（ITO）分析反应后催化剂上的积炭量及空间分布情况,得到了分子筛孔道结构及酸性调控对催化剂失活的影响机制。结果表明,经0.2 M的Na OH溶液处理脱硅的分子筛造介孔效果较好,继续利用柠檬酸和酒石酸对其进行脱铝处理,可分别脱除孔道内沉积的非骨架Al和部分外表面骨架Al。经过串联脱硅-脱铝处理的HZSM-5分子筛酸性位点保留合适,催化活性和气相产物选择性得到了明显提升,外表面积炭也得到了很好的抑制。本文的结果证明了对HZSM-5分子筛外表面酸性位的惰性化处理,是在晶粒尺度对其酸性位分布进行调控的有效策略。