目前已经实施的国Ⅵ车用汽油标准进一步限制了烯烃的含量。作为车用汽油的主要调和组分,催化裂化汽油中烯烃含量远高于国Ⅵ的标准,而芳烃含量较低,因此可以采用烯烃芳构化工艺将烯烃转化芳烃,降低烯烃含量的同时又可以保证汽油的辛烷值处于较高水平。中空分子筛及封装金属的沸石材料在多个领域表现出优异的反应性能,相比于传统分子筛,中空分子筛具有更短的扩散路径和更好的产物选择性,因此受到人们的广泛关注。本论文采用1-己烯作为模型化合物,对传统的HZSM-5分子筛进行中空处理后作为芳构化催化剂,在固定床微型反应器中进行芳构化反应,详细研究了有机及无机碱处理、金属负载和不同晶粒尺寸中空HZSM-5分子筛的芳构化性能。首先,使用四丙级氢氧化铵（TPAOH）和氢氧化钠（Na OH）溶液对HZSM-5分子筛进行处理。TPAOH处理的中空HZSM-5分子筛（TPAZ5）结晶度高,空腔结构规则,外壳中微孔结构未遭破坏。Na OH处理的中空HZSM-5分子筛（Na OHZ5）结晶度低,空腔结构规则,外壳中产生介孔结构,内外表面产生丰富的活性位。TPAOH和Na OH处理浓度对芳构化反应的影响表明,最优的碱液浓度均为0.3 mol/L。在T=400℃,P=0.5 MPa,WHSV=2.0 h-1的反应条件下,采用0.3 mol/L的TPAOH处理得到的TPAZ5分子筛的芳烃收率43.22%,在反应50 h后仅下降3.9%。采用0.3 mol/L的Na OH处理得到的Na OHZ5分子筛的芳烃收率为45.34%,反应50 h后下降3.02%。对比实心HZSM-5、TPAZ5和Na OHZ5的芳构化性能发现,中空分子筛的芳烃收率略有提高,但空腔结构的存在缩短了产物的扩散路程,稳定性明显优于实心HZSM-5。其次,采用浸渍法对实心HZSM-5、TPAZ5和Na OHZ5引入相同质量的Zn,考察空腔结构对金属负载的影响。BET和EDX表征表明,实心HZSM-5负载的Zn主要分布在分子筛的外表面,少量Zn负载在孔道中;TPAZ5负载的Zn可以同时负载在分子筛的内外壁;而对于Na OHZ5,Zn还可以负载在外壳的介孔结构中,因此Na OHZ5负载的Zn具有最高的分散度。负载Zn之后三种催化剂的芳烃收率有不同程度的提高,提高的幅度为Na OHZ5>TPAZ5>HZSM-5,说明空腔结构的存在可以有效地提高金属的利用率,增加金属与酸中心的协同作用,进而提高催化剂的芳构化反应性能。最后采用水热法合成纳米级Nano Z5分子筛,利用TPAOH处理的重结晶过程调控其表面活性位的数量。处理后的Nano Z5的微孔孔道未遭到破坏,外表面大量的酸性位点被覆盖,总酸量减少,L/B值增加。对比不同晶粒度分子筛的芳构化性能发现,Nano Z5的芳构化稳定性优于HZSM-5,芳烃产物中苯和甲苯的选择性也较高,芳构化性能更好。最后对比了Nano Z5和中空Nano Z5的芳构化反应性能,Nano Z5反应初期反应活性最高,芳烃收率为52.52%,但失活速率较快,经过20 h反应周期,芳烃收率下降到44.21%;Nano Z5-72h虽然表现出良好的芳构化稳定性,但其表面活性中心损失严重,导致芳烃收率较低;Nano Z5-48h具有合适的活性中心和较高的L/B值,芳烃收率和稳定性都处于较高水平,具有最优的芳构化性能。