1 背景

随着环保法规要求的日益严格以及人们环保意识的增强, 目前对清洁汽油、柴油和高级润滑油等产品的需求不断增加, 正构烷烃临氢异构化（以下简称为烷烃异构化）作为生产优质石油产品的技术越来越受到人们的重视^{[1, 2]}。

80年代美欧逐步禁止在汽油中加入铅导致了世界范围内汽油配方的改变，各国炼油厂都在寻找灵活而又经济的途径以提高汽油的辛烷值^{[1, 2]}。主要采用以下几种方法：①添加醚类添加剂。② 添加醇类添加剂。③ 增加烷基化油含量。④ 将直（长）链烷烃异构化。将直（长）链烷烃异构化的方法将重整和异构化两者结合能使汽油的馏分和辛烷值有合理的分布，可以改善发动机启动性能，也可以提高异构化汽油的产率，并且这种方法对环境保护具有重要意义。直（长）链烷烃的异构化被认为是理想的提高汽油辛烷值的途径^[3-5]。

随着新配方汽油规格的出台，开发异构化工艺生产异构化油来调节汽油组分已迫在眉睫。烷烃异构化的原料有扩展到C₇及更高碳数烷烃的趋势^[4-6]，另一方面，长链异构烷烃不仅是汽油的优良组分，而且是航空煤油、柴油、润滑油等优良组分。由于正庚烷的辛烷值为零，异庚烷的辛烷值最高可达112，通过将正庚烷异构化可以提高汽油的辛烷值。并且由于正庚烷异构化的产物相对简单，通过其异构化的研究，对推测长链烷烃的异构化机理和催化剂开发具有一定的指导意义。

2 杂原子β分子筛合成方法

沸石分子筛作为离子交换材料、吸附剂、催化剂等，在石油化工、煤化工、精细化工等领域发挥着重要的作用，随着新材料领域和电子、信息等行业的不断发展以及交叉渗透，其使用范围已经突破传统行业，如在气体和液体分离膜、气体传感器等方面的应用或具有潜在的应用前景。因此沸石分子筛的制备方法越来越受到人们的关注，以满足这些的应用领域的需求。最早的沸石分子筛的合成是由地质学家在实验室模拟自然界的水热条件下进行的。水热合成法的应用，为沸石的大规模工业生产提供了有利的条件。随后，人们采用溶剂热法合成了A型分子筛，其他多种沸石分子筛如ZSM-35、ZSM-5等也被采用该方法合成出来。随着对沸石分子筛合成的深入研究，又新添了许多新的合成方法，如微波合成法等。

2.1 水热合成法

水热合成法是沸石分子筛传统的合成方法，也是现在最通用的合成方法。水热合成法是将原料按一定比例混合形成水凝胶，水凝胶放入密闭容器或高压反应釜中，在一定温度和水的自生压力下进行晶化而制备沸石分子筛的一种方法。该种方法不仅简单经济实用，而且利用水热条件提高了水的有效溶剂化能力，提高了反应物的溶解度和反应活性，使最初生成额的初级凝胶发生溶解和重排，从而提高成核速度和晶化速度[7]。根据沸石分子筛晶化温度的不同，水热合成法又可以分为低温水热晶化法和高温水热晶化法，通常情况下，低温水热体系易于合成低硅铝比沸石分子筛，而高温水热体系则适合高硅沸石分子筛。除此之外，还有许多种因素影响最终的结构和组成，包括反应物类型和性质、反应物的组成、体系pH值及晶化时间等。水热合成法是合成和制备具有特殊结构、功能性质的新型材料的有效途径和方法。该方法主要有三个特点：（1）水热法可以合成低温相和亚稳态化合物；（2）有利于完美晶体的生长；（3）新颖结构和特殊价态（如混合价态或低价态）化合物的合成。

2.2 溶剂热合成方法

随着水热合成法的发展深入，人们发现水并非是唯一理想的溶剂，只要条件适当，在非水介质中一样可以合成出分子筛。上世纪八十年代Bibby等人首次报道了以乙二醇和丙酮作为溶剂合成全硅方钠石单晶的研究，拉开了溶剂热合成沸石分子筛的序幕[8]。溶剂热合成法与水热合成法不同之处在于，前者所用的溶剂为有机溶剂或混合溶剂。由于可选择的溶剂种类繁多，性质差异大，溶剂热法为沸石分子筛的合成提供了更多的选择机会。