甲烷无氧芳构化反应是甲烷活化和转化的一条有效的途径。由于该反应是在无氧条件下进行甲烷的活化与转化，因此避免了甲烷深度氧化而造成产物选择性低的缺点。反应产物苯又是需求量很大的基础化工原料，在常温下是液态，容易与气相反应物分离，从而简化了生产工艺。另外，反应的产物之一H2经纯化后可作为催化加氢和燃料电池的氢源，因此本课题具有潜在的工业应用前景；同时在理论上，对于研究甲烷的活化机理、碳链增长机理及其芳构化过程都具有非常重要的学术价值。经过近十年的研究探索，在甲烷活化与碳链增长、环化及芳构化机理方面均已取得了重要的成果，并形成了一些主要的观点，但就催化剂反应性能的改进方面，却一直未有大的突破，催化剂的积炭失活依旧严重地制约着该反应的工业化进程。鉴于此，本论文工作的重点是开发具有较强抗积炭能力的Mo基分子筛催化剂，提高催化剂的反应稳定性，延长催化剂的使用寿命。系统地考察了分子筛载体的预处理、催化剂的制备方法等对催化剂反应性能的影响，并借助于一系列物理、化学表征手段系统地考察了载体的酸性质、孔结构等对催化剂反应性能的影响，探讨了造成催化剂失活的原因；研究了Mo/HZSM-5催化剂上Mo物种的类型，落位与其还原性之间的关系。