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多级孔道分子筛同时具备分子筛的择形性和热/水热稳定性以及介孔材料的扩散优势,因此在大分子反应及部分小分子反应中表现出优异的催化性能。双模板法是制备多级孔道分子筛的有效方法之一,但分子筛模板剂和介孔模板在分别导向微孔和介孔时,常相互竞争而不是协同晶化,易形成分子筛和介孔材料的物理混合相。此外,一些双模板合成体系中介孔模板的制备过程较为复杂也限制了该方法的广泛使用。本文选择简单易得的模板剂分子,使用双模板法制备具有多级孔道的Pentasil分子筛,通过调整合成条件,增强分子筛生长过程和介孔模板的匹配度,降低微孔模板和介孔模板的竞争作用,避免物理混合相的生成,并对所得到的多级孔道分子筛的结构以及物化性能进行了的讨论。全文围绕双模板法主要开展了以下三部分工作：第一部分,使用软模板法合成具有多级孔道的MFI分子筛。(1)在CTA+/TPA+双模板体系中,由于TPA+导向MFI结构能力非常强,在常规一步水热过程中分子筛快速生长而形成大晶粒的分子筛(～15μm),并有一些无定形相共存。(2)使用干胶转化法对引入TPA+的介孔材料原粉重新晶化,得到形貌较均一的MCM-41/MFI复合物。干胶转化法(dry-gel conversion,DGC)中固相和液相的不直接接触,可减缓晶化过程中的固相迁移从而控制分子筛的生长、避免分子筛与介孔材料的相分离。在干胶转化过程中,当晶化温度为175℃时纯硅体系的晶化速度仍然较快,形成了大晶粒Silicalite-1分子筛与介相材料的物理混合相；降低晶化温度至150℃时可以有效地抑制分子筛生长速度,避免分子筛与介孔材料的相分离。此外,将钛引入分子筛骨架,也可有效地抑制MFI结构的形成,在175℃下晶化仍然可以得到形貌相对均匀的MCM-41/MFI复合物,并没有出现相分离。所得MCM-41/MFI复合物中分子筛结构提供0.03-0.05cm3/g的微孔体积。(3)在CTATos/C6TMA+双模板体系中,由于所使用的分子筛模板剂C6TMA+(三甲基己基铵离子)导向MFI结构能力弱于TPA+,可减缓分子筛的形成,有利于在一步水热晶化过程分子筛结构与介相结构的形成相对协调。a)在硅铝合成体系,175℃下晶化10d后小角XRD无对应于介相结构的衍射峰；广角XRD谱图中没有无定形"Halo’峰,显示分子筛结晶良好,但是出现了不规则球形和花状等多种形貌的颗粒；降低温度至150℃晶化10d后得到由纳米片层状组成的花状聚集体和较少的纳米颗粒形成聚集体。b)在硅钛体系中,由于钛的引入会明显抑制分子筛结构的形成,175℃下晶化10d后得到形貌相对均匀的MCM-41/MFI复合物(1～2μm蠕虫状的颗粒),与使用CTATos作为单一模板剂在高温下制备的MCM-41的形貌相似。c)在硅铝钛体系中,其晶化特征介于硅钛与硅铝之间,可以得到结晶良好的具有介孔MFI分子筛,形成由厚度为～50nm的一次粒子聚集而成的特殊形貌。综上所述,通过选择合适的晶化过程以及选择合适的分子筛模板剂、降低晶化温度、调变分子筛骨架组成均可以控制分子筛的生成与介相结构的形成/保留相匹配,从而避免了相分离而得到均匀的具有多级孔结构的MFI分子筛。第二部分,使用软模板法合成具有多级孔道的MEL分子筛。相对于MFI结构的分子筛,MEL结构分子筛有更易生成初级纳米粒子的优势,我们使用CTATos/TBAOH双模板体系合成具有多级孔结构的MEL结构分子筛。在一步水热合成过程中,MEL分子筛形成的一次粒子较小,提高分了子筛生长单元和介孔模板的匹配度,增强双模板之间的协同作用,从而最大限度地避免介孔材料和MEL分子筛物理混合相的生成。我们分别在体系中引入A1、Ti和Zr制备了介孔ZSM-11、介孔TS-2和介孔Zr-MEL分子筛,并考察了晶化温度的影响。由于MEL结构自身易形成纳米粒子的特点,在较宽的晶化温度范围(120-175℃)内均可以得到形貌均匀的具有介孔的MEL分子筛。随着晶化温度的升高,三个体系中分子筛微孔体积增加,介孔体积减少,且不同杂原子类型对分子筛的宏观形貌与一次粒子的大小和形状产生了一定的影响。分子筛良好的结晶度以及纳米粒子晶间介孔的产生使该介孔MEL分子筛同时具有分子筛和介孔材料的优势,其在大分子反应中表现出优于介孔MCM-41和传统微孔分子筛以及二者物理混合物的催化性能。介孔ZSM-11在低密度聚乙烯(LDPE)的裂解过程中表现出了明显的催化优势,降低了LDPE的初始分解温度,并在LDPE分解量相同时所需的温度远远低于非催化过程或使用微孔ZSM-5、介孔Al-MCM-41或二者物理混合物作为催化剂时需要的温度。介孔TS-2在苯酚羟基化中表现出了和纳米级TS-1和TS-2相当的催化性能,但介孔TS-2是大小约为2μm的纳米粒子聚集体,解决了纳米分子筛难以分离和回收的问题；介孔TS-2在环己烯环氧化反应中表现出了远优于传统TS-1和TS-2的催化活性,并和Ti-MCM-41催化活性相当,说明了介孔TS-2中催化活性位的开放性,但和Ti-MCM-41相比,结晶完好的分子筛结构有利于提高介孔TS-2的水热稳定性。介孔Zr-MEL在环己酮的MPV反应中也体现了其多级孔道结构在催化过程中的优势,表现出了远远优于块状Zr-MFI分子筛的催化性能。第三部分,使用硬模板法合成高水热稳定性的、具有多级孔道的Silicalite-1分子筛。使用固相研磨及焙烧后把MgO高度分散在氧化硅母体中作为介孔硬模板,后使用TPAOH作为分子筛结构导向剂水热晶化制备具有高水热稳定性的多级孔道Silicalite-1分子筛,通过提高硬模板在母体中的分散度增强硬模板和分子筛生长单元的相互作用,避免介孔模板在分子筛生长过程中被排出产生相分离或得到孤立介孔。MgO作为介孔硬模板被部分除去后在分子筛晶粒中引入介孔结构。此外,氧化镁的引入还可以提高分子筛在100%水蒸汽800℃条件下的水热稳定性。介孔的引入和水热稳定性的提高对于在高温下保持催化剂的孔道结构,提高催化剂的抗积碳能力,降低催化剂的失活速率以及延长催化剂的使用寿命起着非常重要的作用。使用固相研磨引入介孔硬模板的方法简单易操作,且明显提高介孔模板的引入量以及分散度,增强介孔模板和分子筛生长单元的相互作用,有效避免两相分离,可被应用于使用不同硬模板制备不同拓扑结构的具有多级孔道的分子筛。