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ZSM-5分子筛因其独特的孔道结构、良好的水热稳定性、相对较强的酸度和出众的择形催化性能，已被广泛应用于催化、吸附等化学领域。然而，在处理尺寸较大的分子的时候，ZSM-5分子筛的狭小孔道则恰恰造成了传质阻碍，严重限制了反应物和产物分子的扩散，而且容易产生积碳和寿命短等问题。经过研究与探索，目前主要的解决办法是减小晶粒。小晶粒ZSM-5分子筛具有外表面积和表面能大、孔道短、表面酸强度高等优点，从而有较高的催化活性和产物选择性、较强的抗积炭和中毒能力。
本论文对小晶粒ZSM-5分子筛的合成进行了系统的研究，致力于合成出单分散小晶粒ZSM-5分子筛，并探究各合成条件对合成过程和晶粒尺寸的影响。主要研究内容如下:
(1)首先对ZSM-5分子筛合成原料和配比进行筛选考察，确定最佳的合成单分散小晶粒ZSM-5分子筛的原料和初步配料比，然后以此为基础采用水热合成法，考察优化了影响单分散小晶粒ZSM-5分子筛形成的条件。结果表明:硅源、铝源对晶粒形貌及粒径分布具有显著的影响，以正硅酸乙酯为硅源、偏铝酸钠为铝源较易合成出小晶粒分子筛;提高模板剂用量、降低晶化温度、减少水量、延长陈化时间均可以在一定程度上减小粒径尺寸;硅铝比较低不利于合成单分散小晶粒ZSM-5分子筛。
(2)采用先低温-再高温的分段晶化法策略，快速合成（几小时内）单分散小晶粒ZSM-5分子筛，并优化研究了影响快速形成单分散小晶粒ZSM-5分子筛的条件。结果表明:晶化时间最短可以缩短到2h，产物的粒径在200～340nm之间。分子筛的晶粒尺寸受硅铝比、预晶化温度和时间影响较大，模板剂用量增多、预晶化温度较低、预晶化时间较短可以在较短时间内得到粒径较小的ZSM-5分子筛;然而晶化生长温度和时间、硅铝比对晶粒尺寸影响不大。
(3)采用合成原料液微结构形成的策略，在无需二次碱液处理或额外添加表面活性剂等条件下，水热体系一步快速合成了具有单晶空壳型小晶粒ZSM-5分子筛，并优化研究了影响快速形成单分散空壳型小晶粒ZSM-5分子筛的条件和形成机制。结果表明:晶化温度较低时，产物ZSM-5分子筛是随着晶化时间的延长，逐渐由实心结构转变为空心结构;晶化温度较高时，最初形成的产物ZSM-5就已经具有空壳结构，随着晶化时间的延长，空壳结构逐渐破损。提高模板剂用量和硅铝比、升高晶化温度、延长晶化时间有利于空壳结构的形成。
本论文对小晶粒ZSM-5分子筛的合成进行了系统的研究，致力于合成出单分散小晶粒ZSM-5分子筛，并探究各合成条件对合成过程和晶粒尺寸的影响。主要研究内容如下:
(1)首先对ZSM-5分子筛合成原料和配比进行筛选考察，确定最佳的合成单分散小晶粒ZSM-5分子筛的原料和初步配料比，然后以此为基础采用水热合成法，考察优化了影响单分散小晶粒ZSM-5分子筛形成的条件。结果表明:硅源、铝源对晶粒形貌及粒径分布具有显著的影响，以正硅酸乙酯为硅源、偏铝酸钠为铝源较易合成出小晶粒分子筛;提高模板剂用量、降低晶化温度、减少水量、延长陈化时间均可以在一定程度上减小粒径尺寸;硅铝比较低不利于合成单分散小晶粒ZSM-5分子筛。
(2)采用先低温-再高温的分段晶化法策略，快速合成（几小时内）单分散小晶粒ZSM-5分子筛，并优化研究了影响快速形成单分散小晶粒ZSM-5分子筛的条件。结果表明:晶化时间最短可以缩短到2h，产物的粒径在200～340nm之间。分子筛的晶粒尺寸受硅铝比、预晶化温度和时间影响较大，模板剂用量增多、预晶化温度较低、预晶化时间较短可以在较短时间内得到粒径较小的ZSM-5分子筛;然而晶化生长温度和时间、硅铝比对晶粒尺寸影响不大。
(3)采用合成原料液微结构形成的策略，在无需二次碱液处理或额外添加表面活性剂等条件下，水热体系一步快速合成了具有单晶空壳型小晶粒ZSM-5分子筛，并优化研究了影响快速形成单分散空壳型小晶粒ZSM-5分子筛的条件和形成机制。结果表明:晶化温度较低时，产物ZSM-5分子筛是随着晶化时间的延长，逐渐由实心结构转变为空心结构;晶化温度较高时，最初形成的产物ZSM-5就已经具有空壳结构，随着晶化时间的延长，空壳结构逐渐破损。提高模板剂用量和硅铝比、升高晶化温度、延长晶化时间有利于空壳结构的形成。