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杂原子分子筛不仅具有传统分子筛的结构特性,而且兼具优异的酸碱及氧化还原催化性能。作为多相固体酸催化剂,其具有广阔的工业应用前景。为了提高杂原子分子筛中的金属含量、缩短合成周期、简化操作步骤、降低生产成本、改善大分子反应底物的传质性能、推动杂原子分子筛的工业化进程,本文以*BEA和FAU拓扑结构分子筛为研究对象,创新性地设计并高效合成了全硅Beta及相关杂原子分子筛吸附和催化新材料,并对合成机理和吸附催化性能进行深入地研究,具体分为以下六个部分:第一部分,在碱体系合成的全硅Beta具有小晶粒、差疏水性的特点;通过氟化物方法制备的全硅Beta展现出大晶粒、高疏水性的特性。我们首次利用分子筛转晶思想在无氟化物体系极低水含量（H2O/SiO2=1）的条件下,高效合成了纳米级别、高疏水性的全硅Beta分子筛,为其水热合成提供了一种全新的思路。整个晶化过程是一个先降解再晶化的机理,骨架结构的相似性以及晶种的加入是两个必不可少的因素。由于其具有较少的内部羟基,纳米全硅Beta表现出较高的疏水性。与其它全硅Beta分子筛相比,该全硅Beta分子筛在大分子挥发性有机物的吸附中表现出了优异的吸附性能。第二部分,我们创新性地利用全硅ITQ-1分子筛转晶的策略在较短时间内成功合成了高骨架Sn含量的Sn-Beta分子筛。最重要的一点是,该方法打破了传统方法Sn含量的限制,Sn-Beta分子筛中的Sn含量高达3.03 wt%,这是迄今为止所有水热合成的Sn-Beta分子筛中最高的,具有开创性的意义。晶种的加入以及骨架结构的相似性是实现Sn-Beta成功晶化的两个必不可少的因素。此外,以Sn-Beta分子筛为Lewis催化剂,通过降低反应体系中反应物双氧水和环己酮的比值以及适当缩短反应时间可以有效地提高环己酮Baeyer-Villiger（B-V）氧化反应中产物己内酯的选择性。因此,得到的Sn-Beta分子筛在酮类的B-V氧化反应以及二羟基丙酮到乳酸乙酯的反应中展现出优异的催化性能,这主要是因为其较高的骨架Sn含量和相对较小的晶粒尺寸。将这种方法进行拓展,以Ti-MWW分子筛为硅源和钛源,在超短的时间内（2 h）也合成了结晶良好的Ti-Beta-DT分子筛,其具有纳米级别的晶粒尺寸和相对较高的活性位稳定性。与传统水热体系合成的Ti-Beta-F、晶种法合成的Ti-Beta-OH、后处理合成的Ti-Beta-PS相比,转晶法合成的Ti-Beta-DT在以大分子有机物（环己烯和二苯并噻吩）为反应底物的氧化反应中具有优异的催化活性。第三部分,我们巧妙地利用结构重构的策略直接水热合成杂原子分子筛。以Sn-Beta分子筛为例,合成的产物呈现极高的骨架Sn含量（Si/Sn=33或6.06wt%）,纳米颗粒（30-50 nm）,高疏水性的特点;在413 K,Sn-Beta分子筛1 h就能实现完全晶化,其水热合成时间比传统方法缩短了两个数量级。值得注意的是,其最高骨架Sn含量超过了之前转晶法得到的Sn-Beta分子筛中的最高Sn含量（Si/Sn=63或3.03 wt%）,是迄今为止所有水热合成的Sn-Beta分子筛中最高的。这些独特的性质使Sn-Beta分子筛在二金刚烷酮B-V氧化、环己酮的Meerwein-Ponndorf-Verley反应以及二羟基丙酮的醚化-酯化反应中表现出优异的催化活性。总之,这种合成方法所需要的原料,TEAOH以及硅源,都很简单并且商业可购买,它有望被应用在工业水平上高效合成杂原子分子筛。第四部分,在之前的Sn-Beta合成方法中,无论是水热直接合成方法还是后处理合成方法,都需要模板剂的参与。本部分我们采用后处理合成方法在无氟无模板剂条件下合成了Sn-Beta分子筛,具体步骤为以无模板剂合成的硅铝Beta分子筛为母体,经过水蒸气处理稳定骨架、深度脱铝、气相SnCl4处理,得到了多级孔的Sn-Beta分子筛。在较温和的条件下（550 oC,30 min）可以有效地稳定无模板剂Beta分子筛的骨架;当水蒸气处理时间过长时,在处理后的样品表面有氧化铝颗粒生成,进而导致后续脱铝困难。在深度脱铝的过程中,在分子筛内部产生羟基巢,Sn离子在773 K通过与其反应,以四配位的形式植入到Beta分子筛的骨架中,形成Sn-Beta分子筛,其在二羟基丙酮到乳酸乙酯的反应中收率为89.1%,高于用传统方法得到的Sn-Beta-F催化剂（74.3%）。第五部分,为了解决Sn-Beta分子筛在以大分子有机物为反应底物的反应中遇到的扩散问题,我们首次利用气固相同晶取代法合成了孔道系统更加开放的多级孔Sn-Y分子筛。通过SnCl4分子和羟基巢的反应,Sn离子以四配位的形式植入到了Y分子筛的骨架。酸处理的时间不仅决定着Sn离子的植入量,同时也影响着Sn离子的存在质量,最佳的酸处理时间为1 h。由于制备的Sn-Y分子筛具有三维12 MR结构以及多级孔道,它在二金刚烷酮的B-V氧化反应中表现出了优于其他锡硅分子筛的催化活性。用这种方法制备的Sn-Y分子筛中仍然存在着一定量的Al离子（Si/Al=43）,较多Al的残留会限制其B-V氧化性能。第六部分,为了进一步降低Sn-Y分子筛中的铝含量,提高它的B-V氧化性能,我们原创性地在较温和的液相条件下成功合成出了极低Al含量（Si/Al=150）多级孔道结构的Sn-Y分子筛。溶液中盐酸的浓度不仅影响Sn离子的植入量和Al离子的残留量,还决定着分子筛中Sn物种的配位状态。当以大分子的叔丁基过氧化氢（TBHP）为氧化剂时,此Sn-Y分子筛在酮类的B-V氧化反应中展现出更加优良的催化活性。