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含锆分子筛材料是一类典型的固体路易斯酸催化剂,在MPV反应(Meerwein-Ponndorf-Verley reactions)和生物质的氢转移反应中均表现出了良好的催化活性。含锆分子筛材料的催化活性中心是分子筛骨架中的锆物种,即路易斯酸中心。目前,关于含锆分子筛材料的合成,表征和催化应用的研究还不够深入和全面,已经报道的含错分子筛材料包括Zr-MFI, Zr-MEL和Zr-Beta等。对于Zr-MFI和Zr-MEL分子筛来说,只有少量的几篇文献报道了这两类分子筛的合成及催化应用。Zr-Beta分子筛是在含氟体系下通过晶种导向法合成得到的,在环己酮类的MPV反应中呈现出了良好的催化活性(Zr-Beta-F)。但是,含氟体系下的合成方法具有环境不友好、晶化时间长和晶化所得到的分子筛晶粒尺寸较大等缺点。并且,关于影响含锆分子筛的催化活性的关键因素还没有统一和深刻的认识。针对上述问题,本文成功合成出了Zr-MFI, Zr-MEL和Zr-Beta三类含锆分子筛材料,并评价了这三类含锆分子筛在MPV反应和乙酰丙酸乙酯的氢转移反应中的催化活性,系统地讨论了含锆分子筛材料的孔道性质和疏水性对其催化活性的影响。值得一提的是,本文利用二次合成法制备得到了Zr-Beta分子筛,并通过氟改性的方法,提高了Zr-Beta分子筛的催化活性,达到了与Zr-Beta-F具有相当的催化活性。本论文具体分为以下三个部分：第一部分是在硅锆凝胶滤饼中,加入淀粉作为造孔剂,通过水热法制备得到了Zr-MFI分子筛。以环己酮的MPVO反应为探针反应,评价了Zr-MFI分子筛的催化活性,环己醇的产率可以达到30.9%。但是,本章合成得到的Zr-MFI分子筛的晶粒尺寸还是太大,受扩散限制明显,并没有达到预期的催化效果。这也进一步说明了扩散性能是影响含锆分子筛催化活性的重要因素之一。第二部分采用传统水热合成方法,以硅锆凝胶滤饼为原料,在120℃的低温条件下,晶化得到Zr-MEL分子筛。无论是合成得到的无定形含锆硅材料(Zr-containing silica)和结晶性MEL分子筛材料(Zr-MEL zeolites)都在环己酮的MPV反应中表现出了不错的催化活性。合成得到的含锆材料的中的介孔和大孔,提高了含锆材料的扩散性能,从而提高了其MPV反应催化活性。相对于无定形含锆材料来说,Zr-MEL分子筛材料因具有较大的酸量、总孔体积和较强的疏水性,在MPV反应中呈现出了较好的催化活性。Zr-MEL分子筛材料的疏水性决定了其抗水性能。第三部分采用二次合成方法制备得到了Zr-Beta分子筛。同时,本部分也采用焙烧和氟化铵处理这两种方法来提高Zr-Beta分子筛的疏水性,从而提高其MPV反应催化活性。在焙烧系列的样品中,Zr-Beta分子筛的疏水性随着焙烧温度的增加而增强,MPV反应的催化活性也随着焙烧温度的增加而增加。无论是在环己酮的MPV反应中,还是在乙酰丙酸乙酯的氢转移反应中,氟化铵处理后的Zr-Beta分子筛都表现出了优越的催化活性。在氟化铵处理的体系中,所合成得到的Zr-Beta分子筛具有与含氟体系下合成得到的Zr-Beta分子筛相当的催化活性。氟化铵处理的体系中,CTAB起着保护Zr-Beta分子筛骨架的重要作用。从相关物化性能的数据来看,氟化铵的处理不仅提高了Zr-Beta分子筛的疏水性,也改变了Zr-Beta分子筛中锆的状态及含量,分子筛的孔结构性质。总的来说,氟化铵处理后,Zr-Beta分子筛催化活性的提高最主要还是要归结于其疏水性的提高。