介孔包覆微孔的核壳结构复合分子筛是目前新型的功能材料,它具有微孔沸石分子筛高结晶度、高稳定性能的特点,同时具有介孔分子筛有序和发达的孔隙结构,加快了物质的传递速率。合成核壳结构复合分子筛的关键因素为核相结构单元的设计,核相结构单元的表面结构决定了能否成功合成核壳结构复合分子筛,并且决定了核壳结构复合分子筛的稳定性能,因此设计和合成具有多表面硅羟基结构,让介孔壳层在沸石内核上均匀生长,进而合成高水热稳定性的核壳结构复合分子筛,是本文的主要目的。本文以四种不同的碱溶液作为沸石内核的前期处理溶液,以表面活性剂CTAB作为介孔壳层生长的模板剂,工业级的高模数比硅酸钠Na₂O·（3.3）SiO₂作为无机硅源,通过溶胶凝胶和水热合成法,合成了高水热稳定性能的核壳结构复合分子筛。采用X射线粉末衍射（XRD）,N₂吸附-脱附（BET）,傅里叶变换红外光谱（FT-IR）,扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）等方法对材料的织构和形貌进行了表征分析,同时考察和分析了材料的水热稳定性和催化性能。主要的研究内容有:（1）.四种不同的核壳结构复合分子筛的合成:以NaOH强碱性溶液作为沸石内核分子筛ZSM-5的表面结构处理溶液,工业级的高模数比硅酸钠溶液Na₂O·（3.3）SiO₂作为壳层生长的无机硅源,表面活性剂CTAB作为介孔结构导向剂,探索出能够成功合成核壳结构复合分子筛的实验合成条件:NaOH浓度为0.6mol/L,碱处理时间为30min,碱处理温度为80℃,介孔壳层晶化生长的最优pH值为9.5,晶化温度为110℃,晶化时间为36h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5.5h。以同样的方法,采用Na₂CO₃弱碱性溶液进行处理,得到了核壳结构复合分子筛,最佳条件为:浓度3.0mol/L,碱处理时间为30min,碱处理温度为80℃。采用NH₃H₂O进行处理,得到了核壳结构复合分子筛,最佳条件为:浓度10.9mol/L,碱处理时间为30min,碱处理温度为80℃。采用Na₂O·（3.3）SiO₂进行处理,得到了核壳结构复合分子筛,最佳条件为:浓度0.1mol/L,碱处理时间为30min,碱处理温度为80℃。四种体系下,内核沸石分子筛的碱处理过程中,相同的是碱处理时间和碱处理温度,不同的是碱的浓度,因为对沸石内核进行碱处理脱硅的目的是,改变沸石内核分子筛的表面结构,使其产生表面硅羟基结构,因此碱处理的时间和温度对其表面结构的影响相对较小,碱处理前驱体溶液的浓度是关键性因素。（2）.四种不同核壳结构复合分子筛的组织结构表征以NaOH强碱性溶液处理,得到的沸石内核分子筛ZQ,通过XRD表征表明其主要的组织结构没有改变,ZSM-5的主要特征峰仍然存在,FT-IR表征表明其表面酸性较ZSM-5变强,进一步通过NH3-TPD表征,表明ZQ沸石内核的表面强酸量得到提高,而强酸量与表面硅羟基的量成正比关系。包覆合成的核壳结构复合分子筛ZQ@MCM-41,通过XRD表征表明其同时具备微孔和介孔特征衍射峰,利用BET表征,结果表明复合分子筛同时具有微孔和介孔的吸附孔容,通过SEM和TEM进一步观察其表面和内部结构形貌,表征结果表明复合材料分子筛具有核壳结构形貌,介孔分子筛成功包覆在内核沸石分子筛表面,同时介孔外壳具备有序的六方形介孔结构。通过同样的方法,分别利用Na₂CO₃,NH₃H₂O,Na₂O·（3.3）SiO₂弱碱性溶液对沸石内核进行前期处理,利用XRD和NH3-TPD等进行表征,结果表明处理后的沸石内核其主要的组织结构没有改变,ZSM-5的主要特征峰仍然存在,同时表面中强酸和强酸量,相较ZSM-5都有不同程度的提高。包覆合成的核壳结构复合分子筛,利用XRD和BET等进行表征,结果表明介孔分子筛成功包覆内核沸石结构单元,复合分子筛既具有微孔沸石结构,同时具有介孔结构特点。（3）.四种不同核壳结构复合分子筛的水热稳定性评价利用NaOH强碱性溶液和三种弱碱性溶液对沸石内核进行处理,成功包覆合成了核壳结构复合分子筛。其中利用Na₂O·（3.3）SiO₂进行前期处理后,包覆得到的复合分子筛ZG@MCM-41,实验样品在沸石体系中分别处理4,6,8,10天,得到水热处理后的样品。对样品进行XRD和BET表征,XRD表征表明处理4,6,8天后的样品,复合分子筛的主要特征衍射峰没有明显变化,证明其主要特征结构没有被破坏,通过BET表征,表明处理4,8,10天后的样品其总的比表面积的保持率分别为90.1%,87.4%和80.0%,处理8d后的样品其微孔孔容积保持率为91.8%,证明复合分子筛ZG@MCM-41在经过水热处理过后,其稳定性能较好。利用Na₂CO₃,NH₃H₂O和NaOH碱性溶液对沸石内核进行处理,包覆得到的复合分子筛样品,通过同样方法分别进行水热处理实验,表征结果表明其水热稳定性从高到低依次为Na₂O·（3.3）SiO₂>NH₃H₂O>Na₂CO₃>NaOH。（4）.四种不同核壳结构复合分子筛的催化性能评价以四种体系下合成的核壳复合分子筛为样品,选择氮氧化物的选择性还原反应作为复合分子筛的催化评价反应,反应的活性温度为400-500℃,利用Na₂O·（3.3）SiO₂进行前期处理后,包覆得到的复合分子筛ZG@MCM-41为催化剂载体,通过共浸渍方法负载15%的Cu作为催化活性组分,NO的转化率接近40%,并且以水热处理8d后的实验样品为载体,其NO的转化率仍然为40%,表明复合分子筛的高温水热稳定性能较好,利用Na₂CO₃,NH₃H₂O和NaOH碱性溶液对沸石内核进行处理,包覆得到的复合分子筛样品,并且以其为载体通过同样方法得到催化剂样品,分别进行催化性能评价实验,实验结果表明其催化性能由高到低依次为NH₃H₂O>Na₂O·（3.3）SiO₂>Na₂CO₃>NaOH。复合分子筛的高温高温水热稳定性能由高到低依次为:Na₂O·（3.3）SiO₂>NH₃H₂O>Na₂CO₃>NaOH。（5）.通过耗散粒子动力学DPD模拟方法,作为介观模拟途径,研究了CTAB与硅源之间的作用机理,为猜想的核壳结构复合分子筛的合成过程,提供了理论依据。通过模拟体系的组装过程,发现带正电荷的表面活性剂的憎水端即长烷基链部分先相互作用,形成球形胶束与内核沸石分子筛相互结合形成核,带负电荷的表面活性剂亲水端即季铵盐部分与硅源的二聚或多聚体结构单元结合形成壳。