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MCM-22分子筛是同时具有10元环孔道和12元环超笼结构的分予筛，由于其独特的结构而表现出优异的催化性能，目前已成为催化领域的研究热点。ITQ-2是通过插层膨胀加大MCM-22(P)的层间距，再经过超声处理破坏层状结构制得，实际上是单层MCM-22，MCM-36分子筛则是通过层膨胀加大MCM-22(P)的层间距，再经过柱化反应形成，它是层柱分子筛，具有微孔和介孔双重孔结构。ITQ-2和MCM-36除具备MCM-22分子筛结构基本特点外，它们的比表面积都非常大，并且外表面积占绝对比例，活性位大部分位于外表面，有利于大分子的接近，具有广泛的应用前景。高硅MCM-22的合成极易生成杂品，目前还没有找到一种很好解决方法。而ITQ-2和MCM-36分子筛的合成，已报道方法则工序复杂、合成时间长、成本高。本论文对它们的合成和制备进行了系统的研究，揭示了MCM-22合成时杂晶的形成规律，提出了合成高硅铝比MCM-22分予筛，和快速、简便、经济合成ITQ-2和MCM-36分子筛的新方法。
一、高硅铝比MCM-22的合成
1. 以工业柱层硅胶为硅源，考察了静态条件下各种因素对高硅MCM-22分子筛合成的影响，发现影响高硅MCM-22合成的最主要因素是温度、碱度和模板剂浓度的均匀性。温度T≥150℃、OH/SiO<,2>≥0.15时，在SiO<,2>/Al<,2>O<,3gel>≥100的凝胶体系中合成不出的高硅MCM-22分子筛，此时 Kenyaite和ZSM-12会与之发生竞争晶化。降低温度和碱度有利于MCM-22的合成。实验发现，高硅MCM-22的晶化诱导期很长，而在晶体生长阶段过快的晶化速度会使具有中等热力学稳定性的介稳MCM-22易向热力学更稳定的产物转变即转晶为杂晶。提高成核速度同时降低晶化速度有利于高硅MCM-22分子筛合成。实验还发现，在碱性介质中的模板剂溶解度减小，在静态条件下，易形成浓度梯度是高硅MCM-22分予筛合成时易形成杂晶的重要原因之一。静态条件下合成高硅MCM-22分子筛应该遵循"先快后慢"的合成原则，即设法提高晶核的形成速度，降低后半段的晶化速度和尽量降低模板浓度剂梯度的影响。据此，我们采取先高后低的变温晶化法，并在后半段把反应釜颠倒过来尽量减小因模板剂浓度梯度造成影响的办法在SiO<,2>/Al<,2>O<,3gel>=100的体系中成功地合成出了纯的高硅MCM-22分子筛。
2.首次使用合成母液和已超声剥离为单层但未焙烧的ITQ-2作晶种，实验发现，在缩短晶化诱导期，加快晶化速度，提高产品结晶度方面，几种晶种的效果明显不同，合成母液<->IPQ-2(P)>MCM-22(P)>MCM-22>无晶种。合成母液中含有大量晶核以及形成晶核的所需的基本结构单元和形成基本结构单元所需的二级结构，它们均匀地分散在合成液中，因此效果最好；没有焙烧的ITQ-2，其表面有大量的缺陷导致其在碱性溶液中部分溶解快速产生大量晶核缩短晶化诱导期。由此说明，晶化速度与晶种的分散度和晶种的结构有关。少量晶种的加入显著缩短晶化诱导期，提高晶化速度，证明了成核是速度决定步骤。
3. 动态条件下，影响合成的最主要因素是温度。150℃时合成不出纯的高硅MCM-22分子筛，高温易转化为稳定性更高的杂晶ZSM-12，低温条件有利于高硅铝比纯MCM-22分子筛的合成。动态晶化的可合成时间段比静态的长，动态合成所需的水硅比和碱度的范围较宽，结晶度较大。采取变温晶化法在SiO<,2>/Al<,2>O<,3gel>=150的体系中成功地合成出了纯的高硅MCM-22分子筛。
二、ITQ-2分子筛的合成
1.对插层剂插层膨胀的机理研究发现，只有在TPAOH存在条件下CTMABr才能进行插层反应。TPA<+>的预插层使CTMA<+>进入层间更容易。CTMA<+>插层首先在层状化合物的边缘进行，短时间得到的是TPA<+>插层的较小的层问距(d=37.09 A)和CTMA<+>插层的较大层间距(d>46A)共存的层状结构。插层膨胀属于长程膨胀，但不具有渗透膨胀的性质。
2.通过对膨胀前驱体插层膨胀的研究发现，插层膨胀和CTMABr的浓度及溶液的pH值有关。当CTMABr的浓度比较大时，溶液的pH≥12才能把前驱体MCM-22(P)的层膨胀开，如果溶液的pH≥14.5则转变为Na-P<,1>分子筛。本文把CTMABr的用量降低到传统方法的1/5，在溶液的pH=11时即可完成插层膨胀。而且碱度的大大降低消除了脱硅对产品硅铝比的影响，膨胀后得到的产品收率由传统方法的22％提高到87％，产品的硅铝比由传统方法的23.8提高到98.36。因碱度的降低在随后的剥离过程中也避免了杂晶 MCM-41介孔分子筛的生成。前驱体的硅铝比越大，层表面的电荷越少，静电作用越小，插层膨胀和随后的超声剥离越容易。
3.对于膨胀前驱体的剥离分散过程进行了详细研究。结果显示，单独使用TPAOH捅层的层间距为3.7nm，此时超声处理不能使膨胀前驱体剥离成无序的单层。采取同时降低CTMABr和TPAOH的方法，在短时间、低功率、较低的温度下即可把膨胀的层状前驱体完全剥离开。由于碱度降低，同时消除了脱硅的影响，超声剥离过程中不用考虑温度的影响，即使温度为75℃也不会产生MCM-41。对于传统合成方法，如果在超声之前先把溶液的pH值调到小于11也可避免MCM-41的产生，而且pH值降低也减小了层表面的电荷密度，使随后的剥离容易些，但远不如本文改进的方法快速、经济、简便。
三、MCM-36分子筛的合成
1.以四甲基铵硅酸盐为柱化剂合成 MCM-36分子筛时，首次使用超声处理加快柱化剂传质速度的方法显著缩短了柱化剂插层过程的时间，使柱化剂插层过程由原来的24h 左右缩短为3h。随着超声时间延长进入层间的柱化剂越多，层间距越大，通过控制超声时间可以合成出具有不同层间距的MCM-36分子筛。XRD和孔径分布表征结果表明，超声合成的MCM-36分子筛的层间距较均一，这是由于超声分散作用使各层问的柱化剂浓度以及同一层间各区域的浓度很快达到平均分布的结果。
2.N<,2>吸附表征结果显示，合成的MCM-36分子筛具有很大的比表面积(S<,总>>800m< 2>/g)和高的S<,外>/S<,内>(S<,外>/S<,内max>=13)，介孔体积高达0.8cm<3>/g左右，介孔分布均一。根据N<,2>吸附获得的平均孔径都在介孔范围内。
3.制备四元铵硅酸盐柱化剂时，实验发现，以四甲基氢氧化铵的效果最好。TMA：SiO<,2>比不能大于1，否则柱化剂的碱性太大会造成柱化过程脱硅而影响产率和产物的硅铝比，太小溶解硅源制备甲基铵硅酸盐速度慢甚至溶解不完，TMA：SiO<,2>最佳为0.5。
4.超声给柱化剂向层内的扩散提供了一个外力，这种促进作用是由于声空化所产生的局部高温、高压、冲击波、微射流等增加固体颗粒间的碰撞频率和速率，加快柱化剂传质速度的结果。