由于日益加剧的能源危机和环境污染,研发与应用生物燃料对提高燃烧效率和减少污染物排放（如PM 2.5和光化学烟雾）至关重要。直链烷烃临氢异构技术作为催化重整技术中的重要步骤之一,可以提高汽油馏分的辛烷值,降低柴油馏分的浊点,提高石蜡产品的低温性能。本文通过对SAPO-11载体催化剂进行载体和金属组分两方面的改性,利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜和氨-程序升温脱附等表征方法对催化剂的物理化学性质进行考察。以正十六烷为模型化合物,考察了催化剂的改性对临氢异构性能和反应机理的影响,并优化临氢异构工艺条件。采用水热合成法以MCM-41为硅源可以合成出呈现空心结构、由不规则柱状聚集而成的类似球形颗粒的微-介孔复合SAPO-11-M分子筛,并与传统水热合成的SAPO-11和机械混合法制备的MCM-41/SAPO-11分子筛进行比较。表征结果和实验数据表明,SAPO-11-M具有较大的比表面积和较高的B酸酸量,表现出最佳的临氢异构性能。在330℃、1.5 MPa、WHSV=1.5 h^-1、V（H₂）:V（正十六烷）=1000:1的最佳工艺条件下,Pt/SAPO-11-M催化剂的正十六烷转化率达到95.5%,异构十六烷选择性为98.9%。结果表明,在SAPO-11分子筛中引入介孔材料MCM-41合成的SAPO-11-M可以提供更大的比表面积和孔道,减小传质阻力,缩短异构烯烃中间体在孔道内的停留时间,提高目标产物收率。采用共浸渍技术制备了一系列双金属3.0Nix Cu/SAPO-11（x为铜负载量,x=0,1.0,1.5,2.0,wt%）催化剂。表征分析可知,金属的负载降低了SAPO-11的结晶度,但几乎不破坏其结构。同时,引入金属组分后,BET表面积和总体积减小,表明金属组分与载体相互作用并负载在SAPO-11分子筛的孔道中和外表面上。随着铜负载量的增加,3Nix Cu/SAPO-11催化剂的酸性位点数量逐渐减小。正十六烷临氢异构实验结果表明,双金属3Ni1.5Cu/SAPO-11催化剂不仅显示出较高的催化活性,而且抑制了氢解反应,提高了正十六烷异构体的选择性。3.0Ni1.5Cu/SAPO-11催化剂在T=380℃,P=1.5 MPa,WHSV=1.0 h^-1,V（H₂）/V(n-C₁₆)=1000的最佳优化条件下,正十六烷转化率为97.3%,异构十六烷的选择性为87.3%,异构十六烷收率为84.9%。因此金属铜在反应过程中起到了重要的作用。向镍基催化剂中添加铜形成了Ni-Cu合金。Ni-Cu合金中的铜不仅稀释了镍的整体尺寸,使镍在分子筛表面分散得更均匀,而且有效的抑制了氢解反应,提高了正十六烷异构体的选择性。采用柠檬酸络合浸渍法制备了一系列Ni Cu/SAPO-11-y（y为CA/Ni摩尔比,y=0,1.0,1.5,2.0）催化剂。柠檬酸的加入,使催化剂BET表面积和孔容增加,从而暴露出更多的酸性位点,使酸性位点的数量增加。金属组分也由于柠檬酸的加入,在分子筛表面的分散度提高。正十六烷临氢异构实验结果表明,Ni Cu/SAPO-11-1.5催化剂表现出最佳的催化活性,在T=340℃,P=1.5 MPa,WHSV=1.5 h^-1,V（H₂）/V(n-C₁₆)=1000的最佳工艺条件下,正十六烷的转化率为95.6%,异构十六烷的选择性为94.8%,异构十六烷的收率为90.7%。柠檬酸的扩孔作用使得正十六烷和中间体能更快地传递到金属位点和酸性位点,缩短了异构烯烃中间体在孔道内的停留时间,从而提高了正构烷烃的异构化选择性。