天然气和页岩气在自然界中的储蓄量非常丰富,甲烷作为二者的主要成分,其转化和利用呈现出巨大的应用价值。因此,将甲烷合理转化为有应用价值的产品,既是对自然资源的充分利用,也能给社会和人们的生活带来经济价值。将甲烷在无氧条件下转化成苯等芳烃物质是甲烷重要的应用途径之一。目前针对该反应路径应用最多的催化剂为Mo/HZSM-5。但由于传统分子筛的微孔孔道存在扩散限制,使得分子筛中的部分活性位点未能充分利用,同时也导致苯滞留在分子筛的孔道中发生二次反应生成大量积碳,影响催化剂的活性和稳定性。因此,设计开发高活性和高稳定性的催化剂具有深远的理论与实践价值。本文以四丙基氢氧化铵（TPAOH）溶液处理分子筛得到的具有空腔结构的HZSM-5分子筛为载体制备Mo/ZSM-5空腔催化剂,并围绕其在甲烷无氧芳构化（MDA）反应中的催化性能展开研究,主要有以下几个方面:（1）本文首先探究了在0.1 mol L-1的TPAOH溶液中,通过调控分子筛与该溶液的反应时间,制备不同空腔结构的催化剂,并用于MDA反应性能的研究;实验证实,经以上处理后,HZSM-5分子筛呈现出不同程度的空腔结构,其中,在TPAOH处理24 h所制备的催化剂具有完整的大空腔且催化剂中的B酸量较多。催化剂的催化性能最好,最高甲烷转化率达13.8%,最大苯收率可达6.69%。（2）在此基础上探究了 IPAOH浓度对合成空腔催化剂及其MDA反应性能影响。结果表明,碱浓度增加后,空腔催化剂中的B酸量和介孔均增加。当IPAOH溶液浓度为0.3 mol L-1时,苯的平均选择性稳定在75%,催化剂的稳定性最好。（3）在上述研究基础上,进一步探究了活性金属Mo负载量及反应测试条件对合成的空腔结构催化剂催化性能的影响。实验结果表明,当Mo负载量为5wt.%,反应温度为700℃,GHSV=4000 mL g-1h-1时,空腔催化剂性能最佳。