分子筛由于具有独特的结构和性能,在工业领域有着广泛的应用,因此分子筛的高效利用是该领域始终关注的问题。在分子筛的合成过程中,通常要引入有机分子作为结构导向剂,这些有机物种会随着晶化的进行被包裹在分子筛孔道内。传统研究中通常将这些有机物煅烧除去,而对于分子筛内部的有机分子在状态、性质方面与游离态有机分子之间的异同并没有深入的研究,导致对有机分子在限域空间内性质的认识不足,限制了它们的应用。为了直接对分子筛限域孔道中的有机物进行利用,并进一步拓宽分子筛的应用领域,对分子筛限域孔道内有机分子的存在状态以及性质的研究就显得尤为重要。本论文采用四种有机分子作为结构导向剂,每种结构导向剂合成两种不同结构类型的分子筛,采用X-射线衍射、振动光谱、核磁共振波谱、元素分析、热分析以及计算模拟等方法对分子筛限域孔道中有机分子的存在状态进行研究,并使用不同氧化剂分别对分子筛产物进行氧化,通过对不同氧化产物的比较、分析,证实了分子筛限域孔道中的有机分子存在状态及性质受到分子筛的孔道形状、大小,骨架结构及硅铝比的影响,同时也可以为分子筛微型反应器的开发及分子筛限域孔道内有机物的应用提供一定的理论依据。主要研究结果如下:(1)以正丁胺(链状一级胺)为结构导向剂合成了 ZSM-5分子筛和镁碱沸石。表征和模拟计算表明结构导向剂在ZSM-5分子筛中以质子化的正丁胺和二丁胺的形式存在,在镁碱沸石中则是以质子化正丁胺的形式存在。以H202为氧化剂对合成的分子筛进行氧化,发现ZSM-5分子筛中质子化的正丁胺没有发生变化,二丁胺则被氧化生成羟胺;镁碱沸石中的质子化正丁胺部分变为中性的正丁胺分子。氧化后的ZSM-5分子筛和镁碱沸石对镍离子的吸附量较氧化前分别增长了 6倍和1.5倍。(2)以乙二醇(醇类)为结构导向剂合成了镁碱沸石、全硅的方钠石和硅铝方钠石。以H202和HIO4为氧化剂对两种方钠石分别进行氧化,发现方钠石中的乙二醇在两种氧化剂的作用下都没有发生变化。而在镁碱沸石中,以H202为氧化剂时,部分乙二醇被氧化成了烷烃和其他醇类;当以HIO4为氧化剂时,生成了烷烃、缩醛和缩酮。(3)以环己胺(环状一级胺)为结构导向剂合成了 ZSM-5分子筛和丝光沸石。环己胺在ZSM-5分子筛和丝光沸石中主要是以质子态存在,同时有少量的其他有机物生成。以H202为氧化剂对合成的分子筛进行氧化,发现ZSM-5分子筛中的部分环己胺被氧化成硝基化合物、环烷烃和其他类型的胺;在丝光沸石中则生成硝基化合物和饱和链烷烃。氧化后的丝光沸石对镍离子的吸附量由之前的6.62 mg/g增加到28.06 mg/g;氧化后的ZSM-5分子筛由氧化前的53.66 mg/g增加到62.14 mg/g。(4)以环己亚胺(环状二级胺)为结构导向剂合成了丝光沸石和AlPO4-5。在本体系中,首次以环己亚胺为结构导向剂合成了 AlPO4-5。以H2O2为氧化剂对合成的分子筛进行氧化,发现AlPO4-5中的环己亚胺被氧化生成饱和烷烃和其他类型的胺;在丝光沸石中则没有变化。氧化后的丝光沸石与氧化前对镍离子的吸附能力相近,而氧化后的AlPO4-5与氧化前相比,由19.37 mg/g增加到27.41 mg/g。这是由于煅烧后的分子筛对镍离子的吸附是离子交换作用,而未经煅烧及氧化后的分子筛除了离子交换作用外,还有分子筛内部有机分子与镍离子的配位作用。本论文采用四种有机分子作为结构导向剂,每种导向剂分别合成两种不同结构类型的分子筛,使用不同氧化剂分别对得到的分子筛进行氧化,对有机分子在不同分子筛中存在状态及氧化产物进行了分析,证明了分子筛限域孔道内有机分子的存在状态及性质受分子筛的骨架结构、硅铝比及孔道形状、大小的影响,能够为分子筛限域孔道内有机物的应用和分子筛微型反应器的开发提供一定的理论指导。