沸石是一类具有丰富三维纳米孔道的铝硅酸盐分子筛。MFI型结构是众多沸石分子筛拓扑结构中的一种,该结构具有独特的“之”字型与直线型十元环纳米孔道。ZSM-5铝硅酸盐沸石分子筛和其全硅端元的Silicalite-1沸石分子筛是MFI型沸石分子筛的典型代表。MFI型沸石分子筛因其优异的择形催化性、良好的吸附分离性、较高的热稳定性成为能源与环保领域最为重要和常用的沸石分子筛种类之一。然而,MFI型沸石分子筛合成过程中所使用的高成本化学试剂原料以及价格高昂、有毒有害的有机模板剂严重制约了 MFI型沸石分子筛产量的提高。目前,对于MFI型ZSM-5沸石分子筛的合成而言,缺乏天然矿物原料的温和活化方法和相应的无模板剂合成工艺中适宜的反应条件;而对于MFI型Silicalite-1沸石分子筛的研究,主要集中在机理探索、形貌调控、尺寸调控、元素掺杂等方面,与合成方法相关的研究进展相对较少。在此背景下,开发绿色、经济、高效的MFI型沸石分子筛合成方法具有非常重要的意义。首先,本文探索了一种低温下温和活化天然高岭土矿物的新路径:高岭土经碱热反应可形成酸溶性的羟基方钠石。实验探索了反应温度、反应时间、氢氧化钠溶液浓度和用量对活化结果的影响。对所得产物的表征结果表明,高岭土完全转化为羟基方钠石的最佳反应条件为:高岭土与氢氧化钠所用质量比等于1:4.8,反应温度为200℃,反应时长为4小时。其中氢氧化钠配制为6 mol/L的溶液使用。该条件中使用的活化温度低于已有文献中记载的高岭土活化温度。其次,本文探索了利用石英和活化高岭土得到的羟基方钠石作为原料,无模板剂法合成ZSM-5沸石分子筛的新方法。实验研究表明:在反应前驱体中各组分摩尔比为Na2O:SiO2:H2O=0.15:1:50,硅铝摩尔比为20至100,晶化温度为180℃和200℃时,均能合成出ZSM-5沸石分子筛。其中以200℃,硅铝比为20时得到的产品纯度最高。随着硅铝比提高,所得产物中ZSM-5沸石分子筛晶体外形上由单晶向双晶转变,颗粒尺寸逐渐减小,杂质与非晶相也随之增多。然后,本文探索了将石英制备的硅溶胶作为单一硅源并循环利用回收母液多次合成Silicalite-1沸石分子筛不可行的原因。实验研究表明:由于使用石英所制备的硅溶胶碱度过高,合成Silicalite-1沸石分子筛过程中使用硫酸调节碱度时累积生成的硫酸钠会加速溶胶聚合,造成前驱体不能晶化形成Silicalite-1沸石分子筛晶体。所以该方案不具有可行性。最后,本文提出了使用气相二氧化硅以及石英制备的硅溶胶作为联合硅源,循环利用回收母液多次合成Silicalite-1沸石分子筛的工艺方案。实验研究表明:以上述两种物质作为硅源,TPABr（四丙基溴化铵）作为模板剂,在TPABr用量与SiO2用量摩尔比等于0.04的初始实验条件下,成功循环利用回收母液多次制备出了颗粒尺寸略有增大,形貌与结构相似的纯相S ilicalite-1沸石分子筛晶体,并且随着循环利用回收母液次数的增多,Silicalite-1沸石分子筛的累积产率将接近100%。利用回收母液过程中TPABr的补加量仅为初始实验条件下TPABr用量的1/2,即母液每循环利用一次可节省约50%的TPABr。本研究所探索的MFI型沸石分子筛制备工艺可有效降低合成成本,减少环境污染,符合可持续发展理念,是具有潜在应用价值的沸石分子筛合成新方法。