分别以二水合二氯化锡（SnCl2?2H2O）和五水合四氯化锡（SnCl4?5H2O）为锡源，采用碱性水热晶化法制备Sn-MFI分子筛，通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、核磁共振（119Sn MAS NMR）和吡啶红外光谱（Py-IR）等表征手段系统地考察了锡源对Sn-MFI分子筛结构、锡物种状态和酸性质的影响。结果表明：相比于SnCl4?5H2O，添加SnCl2?2H2O更有利于投料锡硅物质的量之比为0.025的锡硅溶胶结晶为具有MFI结构的分子筛。且相同锡投料的情况下，SnCl2?2H2O为锡源制备的Sn-MFI分子筛具有更多Lewis酸中心，其催化二羟基丙酮（DHA）制备的乳酸甲酯（ML）收率更高。其中，投料锡硅物质的量之比为0.015的Sn-MFI分子筛在80 ℃催化DHA反应9 h，ML收率最高可达77.4%。同时，催化剂稳定性优良。

H2S与CH4重整制氢反应是一条新型的制氢技术路线，但目前用于该过程的高活性Mo/Al2O3催化剂存在着稳定性不佳的问题。以商业γ-Al2O3（Al2O3）为载体，通过共浸渍方式在20%Mo/Al2O3催化剂中添加不同含量（质量分数为1%～20%）的Co助剂，在常压、反应温度为800 ℃、H2S和CH4体积比为1:5、体积空速为20 000 h-1的反应条件下，考察了H2S和CH4的反应速率及H2生成速率随时间的变化。结果表明：Co的存在提高了CH4的转化活性，且随Co添加量的增多CH4反应速率持续提升，使得H2生成速率相应提高，但同时也使催化剂上的积炭量增加，因此Co的添加未能有效减缓催化剂性能的衰退，另外，Co的存在也不利于H2S转化。多种催化剂结构表征结果显示，CH4裂解积炭反应的加快与Co3Mo合金形成有关，其导致具有石墨烯层或纳米碳管结构的积炭大量生成。积炭覆盖MoS2颗粒边缘活性位，以及活性颗粒自身的长大，是催化剂失活的主要原因。

研究了尖晶石负载的Pt-Sn催化剂在水蒸气气氛下的低碳烷烃脱氢反应和再生工艺。研究表明：Pt-Sn/尖晶石催化体系可以同时催化不同分子结构的C3和C4烷烃完成脱氢反应生成相应结构的低碳烯烃。脱氢反应后失活的Pt-Sn催化剂无需采用补氯和氧化再分散步骤，仅通过空气烧炭、活化步骤即可恢复催化剂活性，经过2 000 h的循环再生测试后，催化剂的孔道结构以及催化剂表面的铂金属粒径没有明显变化，可适用于需长周期运转的工业装置。

为研究ZSM-5分子筛材料在甲醇制烯烃（MTP）反应中的选择性问题，通过表面硅钝化的后处理修饰和合成方法控制等多种手段，分别得到核壳结构、高模板剂有序多级孔及球花形貌的ZSM-5样品。结果表明：样品的硅铝比相近，且都具有较高的结晶度，相比常规ZSM-5分子筛，在MTP反应中均能不同程度地提升产物烯烃的选择性。其中，通过组合添加剂（尿素与氟化铵）协同合成的多级孔样品（S-HP），原位自组装形成尺寸为200～500 nm的均匀球花形貌，N2低温吸脱附数据显示，该样品在外比表面积并不特别大的情况下，具有较大的介孔孔容和平均孔径，其微介孔高效匹配形成“特殊”有序贯通的多级孔结构，利于传质扩散；同时，S-HP样品的NH3程序升温脱附（NH3-TPD）酸性表征呈现出高低两个峰相向融合、中强酸活性位显著增强，提供了优良的MTP反应分子吸附活性位。在MTP反应评价中，同比常规的ZSM-5分子筛，S-HP样品的丙烯和乙烯选择性分别从11%和9%提升至30%和15%，甲烷、乙烷和丙烷选择性分别从13.5%，3.0%和25.5%降低到3.0%，0.3%和5.5%，显著控制氢转移副反应的发生，热重结果显示，S-HP样品表现出更好的抗失活性能和稳定性。研究表明，MTP反应选择性和稳定性的控制参数，同时受到ZSM-5分子筛晶体结构和酸性分布的双重影响。

在300 mL连续加氢实验装置上，以神华鄂尔多斯直接液化工厂生产的加氢稳定油为原料，以加氢精制剂RNC-2为催化剂，考察了不同反应温度和体积空速对加氢产物性质及加氢精制反应过程的影响。结果表明：升高反应温度或降低体积空速，芳烃加氢饱和反应过程中的氢耗增大，产品油的密度、运动黏度及馏程降低；从不同反应条件加氢产品油中芳烃组成可以看出，芳烃加氢饱和反应过程中，总芳烃饱和率随反应温度的升高而升高、随体积空速的增大而降低，同时产物中多环芳烃饱和率＞双环芳烃饱和率＞单环芳烃饱和率，当反应温度为395 ℃、体积空速为0.7 h-1时，总芳烃饱和率达到70.17%，同时加氢产品油中总环烷烃含量高达70.5%；煤直接液化加氢稳定油经过加氢精制反应后，其多环芳烃的质量分数均低于1%，硫和氮元素含量均低于10 mg/L，可用于制备高附加值环境友好型环烷基基础油。

二甲醚（DME）羰基化制乙酸甲酯（MA）是合成气制燃料乙醇的重要环节。丝光沸石（MOR）是目前DME羰基化最具工业化前景的催化剂。但对于微孔分子筛来说，扩散性能往往是影响催化性能的重要因素。本工作对MOR分别采用不同浓度的乙酸溶液处理及正硅酸乙酯（TEOS）化学沉积，采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、核磁共振（27Al MAS NMR）、N2物理吸附、NH3程序升温脱附（NH3-TPD）和吡啶吸附红外光谱（Py-IR）等表征分析各催化剂，结合催化剂表征和扩散动力学实验探讨扩散性质对羰基化性能的影响。结果表明：采用乙酸后处理及正硅酸乙酯化学沉积基本不影响MOR分子筛的理化性质。随着乙酸处理浓度增加，DME初始转化率先增大后降低，MA的表观生成速率（TOFMA）对乙酸处理浓度单调递增；正硅酸乙酯沉积后样品的DME初始转化率与表观TOFMA均降低。利用零长柱法（ZLC）定量分析了DME在不同样品中的扩散性质。结果表明：经乙酸处理后，DME的扩散活化能降低；经TEOS处理后，DME扩散活化能增加，说明表观TOFMA的变化是由于扩散差异引起的。

采用等体积浸渍法，通过调变铑负载量，合成了具有不同铑金属颗粒粒径的Rh/SiO2催化剂，用于催化乙烯氢甲酰化合成丙醛反应，着重研究了Rh/SiO2催化剂在乙烯氢甲酰化反应中的粒径效应。催化剂的结构表征结果表明：通过控制铑负载量可有效调节Rh/SiO2催化剂的铑金属颗粒粒径，且铑负载量对Rh/SiO2催化剂活性相的电子结构影响较小。Rh/SiO2催化剂催化乙烯氢甲酰化反应的考评结果表明，在反应达到平衡阶段，丙醛的收率随着铑金属颗粒粒径的增加呈现出火山型曲线的变化趋势，其中Rh0.5/SiO2和Rh0.1/SiO2催化剂分别表现出最高和最低的丙醛收率，约为6.30 mmol/g-Rh和2.36 mmol/g-Rh。进一步结合晶体模型计算与多活性位动力学分析，辨认出Rh/SiO2催化剂上铑金属颗粒的边（edge）位为催化乙烯氢甲酰化反应的主要活性位。

负载型金属催化剂的催化性能主要取决于金属活性中心的设计。本工作采用密度泛函理论计算研究了氮掺杂石墨烯（NC）负载不同金属活性中心，即同核双原子（CuCu@NC，RhRh@NC和CoCo@NC）和异核双原子催化剂（CuRh@NC，RhCo@NC和CuCo@NC）上合成气合成C2氧化物反应。结果表明：6类双原子催化剂均具有较好的稳定性；CHx生成活性顺序为CuRh@NC>RhCo@NC>CuCo@NC>CuCu@NC>RhRh@NC> CoCo@NC，CHx生成选择性顺序为RhCo@NC>CoCo@NC>RhRh@NC>CuCo@NC>CuRh@NC>CuCu@NC。进一步，一旦生成有利CHx中间体，CHO插入CHx能够高活性高选择性地生成C2氧化物。综合考虑催化活性和选择性，RhCo@NC是合成气合成C2氧化物的最佳催化剂，Rh抑制甲醇形成，Co促进C—O键断裂生成CHx。Rh和Co协同催化利于CH2生成，并促进C—C链增长生成C2氧化物。电子性质分析表明活性组分适中的电荷转移量有利于提高催化性能。在525 K下，从头算分子动力学（AIMD）模拟显示RhCo@NC催化剂具有高的热稳定性。

在炼化企业数字化转型和提质增效减排的大趋势下，炼化装置工艺流程模拟技术能够提供基础模型和数据支撑，其应用日益广泛。本工作利用Symmetry软件对柴油加氢精制过程的反应分离系统进行全流程模拟，采用加氢反应机理模拟计算模块对柴油加氢精制反应器进行严格的机理建模。通过模型计算的加氢精制反应器操作参数及产品质量与装置实际生产数据的相对误差均在-5%～5%，表明Symmetry软件可以准确地模拟柴油加氢精制工艺过程，为后续装置的操作优化提供基础模型。

甲烷作为天然气主要成分，是储量丰富的清洁低碳资源，同时甲烷也是一种强温室气体，开发有效的方法将甲烷转化为化学品或液体燃料具有重要的战略意义。目前成熟的甲烷转化路线都依赖于合成气作为中间体的间接路线，而能源消耗较低的甲烷直接转化过程开始受到全球范围的广泛关注。在所有理论上可行的甲烷直接转化路线中，在温和条件下甲烷选择氧化制备甲醇是最理想的方案，其具有成本低和能耗低的特点。尽管在甲烷制甲醇反应（MTM）已取得了重大进展，但仍无法同时获得高甲烷转化率与高甲醇选择性。本文综述了以甲烷为原料，模拟甲烷单加氧酶氧化的简单化学反应过程，调研大量以工业应用为目标的贵金属及仿生非贵金属分子筛催化剂合成甲醇及其衍生物的研究进展，综合考虑反应条件、分子筛催化剂拓扑结构及反应活性中心、机理路线对催化效果的影响，对甲醇产率较低和现有催化反应体系难以推广到工业规模的原因进行了总结与讨论。