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自20世纪80年代以来，各国逐步禁止在汽油中加入铅，从而导致了世界范围内汽油配方的改变。烷烃异构化反应能将直链烷烃转化为支链烷烃，是石油炼制中提高汽油辛烷值的，有效且环保的重要过程之一。C5/C6烷烃的异构化在工业中已经有了成熟的工艺，但其催化剂贵金属Pt/丝光沸石用于C7～C9直链烷烃异构化时，发生的主要是裂化反应。因此，研究开发适用于长链烷烃异构化的高效催化剂，近年来发展迅猛，逐步成为了炼化领域的一个热门课题。正庚烷（辛烷值为零）的异构化产物相对比较简单，通常被作为模型反应来研发汽油组分中长链烷烃异构化催化剂及探讨异构化反应机理。 正庚烷异构化气固相反应中，贵金属/分子筛双功能催化剂因其较高的活性、异构化选择性及稳定性受到广泛的关注。由于β分子筛适宜的酸性和独特的三维孔道结构，Pt/Hβ催化剂展现出良好的应用前景。本文用酸水解正硅酸四乙酯(tetraethylorthosilicate，TEOS)的水热合成路线制备了具有窄分布介孔结构的纯β分子筛，以及Co、Mn、Cr同晶取代的杂原子β分子筛，并以此为载体制备了贵金属/固体酸双功能催化剂，探讨了特殊形貌的β分子筛载体和作为助剂的第二种金属对正庚烷异构化反应性能的影响;还用加入少量贵金属来提高β分子筛载体负载的Ni2P催化剂的抗积碳能力，旨在从不同角度研究以Hβ为载体的催化剂上正庚烷临氢异构化性能;最后对液相正庚烷异构化反应中金属/酸性离子液体催化体系做了初步探索。主要结果如下: (1)在酸性条件下水解TEOS，得到氧化硅前驱体后，向其中加入结构导向剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)和铝源NaAlO2，生成碱性凝胶，而后水热晶化得到由纳米晶粒聚集体组成的，具有窄分布介孔结构的小晶粒β分子筛(β-n)。合成的纳米β分子筛是尺寸为30～50 nm的一次纳米晶粒，进一步团聚成类似鸡蛋的形状、大小在400～600 nm的二次微米级颗粒。以Pt为金属中心、小晶粒β分子筛为载体用浸渍法制备贵金属/分子筛双功能催化剂(0.4％Pt/Hβ-n)。通过XRD、BET、SEM、NH3-TPD等方法对其表征。催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能在连续流动的常压固定床上进行测定。结果表明，相对于微米级β分子筛载体，窄分布介孔结构纳米小晶粒β分子筛载体对催化正庚烷的异构化反应体现出较高的反应活性，在异构化选择性(90.3％)比较高的同时，得到较高的反应转化率(63.3％)。 (2)采用Mn、Co的过渡金属硝酸盐与TEOS在酸性条件下共水解生成凝胶前驱物的方法，水热合成出相应的杂原子小晶粒β分子筛，并通过XRD、BET、SEM等表征所得样品。产物均保持了上述小晶粒纯β分子筛的特殊形貌。以Mn、Co杂原子β分子筛为载体通过浸渍氯铂酸得到双功能催化剂用于正庚烷异构化反应，表现出较高的转化率，但异构化选择性有所下降。 (3)采用酸条件下共水解有机硅源TEOS和Cr盐，制备Cr-Pt/Hβ-n催化剂，通过BET、XRD、NH3-TPD和SEM对其表征。结果表明，以Cr杂原子β分子筛为载体的Pt/CrHβ-n催化剂表现出了很高的催化正庚烷异构化的活性。反应温度为240℃，空速2.7 h-1，氢烃比7.9时，Pt/CrHβ-n得到了很高的异构化选择性(96.6％)和较高的正庚烷转化率(61.8％)。 (4)用加入少量贵金属的方式提高β分子筛载体负载的Ni2P催化剂的抗积碳能力，以提高Ni2P/Hβ催化剂的稳定性，进而得到稳定的具有较高的正庚烷异构化活性的过渡金属磷化物/固体酸双功能催化剂。通过XRD、BET、TG和NH3-TPD等对制备的催化剂进行表征。Ni2P负载量为30 wt.％，Pt为0.1 wt.％的催化剂表现出较优的催化效果，正庚烷转化率55.9％时，得到稳定的异构化选择性91.5％。 (5)在正庚烷异构化液相反应体系中以酸性离子液体为反应介质，利用离子液体能稳定分散金属纳米粒子的特点，探索了以离子液体为酸中心，纳米粒子Pt为金属中心的双功能液相反应体系。在适宜的反应条件下，双核磺酸功能化的酸性离子液体-Pt催化体系中，反应转化率为58.3％，异构化选择性为7.9％。这部分工作难度大，这里只获得了初步结果，有待继续探索以提高选择性。