管 卉，石張平，王德舉，祁曉嵐，李華英，孔德金

（中國石化 上海石油化工研究院 綠色化工與工業(yè)催化國家重點實驗室，上海 201208）

偏三甲苯（1，2，4-三甲苯）是一類重要的有機化工原料，廣泛應用于醫(yī)藥、表面活性劑、塑料添加劑、染料與合成樹脂等領域［1］。目前偏三甲苯主要從催化重整或石腦油裂解所得的碳九芳烴（C9A）中精餾得到。重整C9A的組成復雜，不僅含有混合三甲苯，還含有丙苯、甲乙苯、茚滿等同分異構體，其中偏三甲苯含量僅為40%（w）左右［2］；此外，這些同分異構體與偏三甲苯的沸點非常接近，對精餾分離的精度要求較高，偏三甲苯收率較低。

芳烴與甲醇甲基化反應是合成多甲基苯的有效路徑，ZSM-5分子篩因其獨特的孔道結構和可調變的酸性質，是目前應用最廣泛的一種芳烴甲基化催化材料［3-5］。在實際工業(yè)應用過程中，分子篩粉末自身強度差、反應過程中易粉化流失，因此在制備過程中需要加入惰性黏結劑成型，保證催化劑的外型和機械強度。但是惰性黏結劑的使用會帶來兩個問題［6-7］：1）惰性黏結劑本身不具有活性，它的引入會降低催化劑中分子篩活性中心的密度；2）惰性黏結劑孔結構欠發(fā)達，成型過程中會造成部分分子篩孔道堵塞，降低催化劑的比表面積和擴散速率。全結晶分子篩催化劑的顆粒中不含惰性黏結劑，可以有效降低引入黏結劑帶來的負面效應，在酸催化領域具有重要的應用價值。

對成型的分子篩進行晶化處理，將其中的黏結劑轉化成分子篩，是目前全結晶分子篩的主要合成路線，常用的轉晶方法有氣相法和液相法。Zhou等［8］采用氣相轉晶法制備了ZSM-5全結晶分子篩，將其用于烯烴裂解及甲醇制輕烴反應，大幅提升了催化劑的穩(wěn)定性。Wang等［9］用偏鋁酸鈉、白炭黑、β晶種與硅溶膠混合成型，通過液相轉晶法制得小晶粒ZSM-5全結晶分子篩，在α-蒎烯異構化反應中表現(xiàn)出較好的催化性能。Wang等［10］將硅藻土、硅溶膠及晶種導向劑混合成型，采用氣相轉晶法制備了小晶粒ZSM-5全結晶分子篩，提高了分子篩的比表面積和機械強度。雖然全結晶分子篩的相關報道較多，但大多集中于單一轉晶方法的晶化規(guī)律研究。在氣相和液相轉晶過程中，成型分子篩所處的晶化環(huán)境不同，特定反應對催化劑酸性及擴散性能的要求也存在差異，因此系統(tǒng)考察兩種轉晶方法對全結晶分子篩的酸性和結構的影響，對拓展全結晶分子篩的認識和應用具有重要意義。

本工作以硅溶膠成型的ZSM-5分子篩為前體，分別通過液相和氣相轉晶合成了ZSM-5全結晶分子篩，利用XRD、N2吸附-脫附、ICP、TEM、SEM、27Al-MAS NMR、NH3-TPD及Py-FTIR等方法表征了分子篩的孔結構和酸性質，考察了轉晶方法對ZSM-5全結晶分子篩酸性質和孔結構的影響，并將其用于二甲苯與甲醇甲基化制偏三甲苯的反應，對二甲苯轉化行為與ZSM-5全結晶分子篩催化劑結構之間的關系進行了研究。

1 實驗部分

1.1 實驗原料

硅溶膠：SiO2質量分數(shù)35%，國藥集團化學試劑有限公司；ZSM-5分子篩：中國石化上海石油化工研究院自制；四丙基溴化銨（TPABr）：質量分數(shù)25%，國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鈉、正丁胺、硝酸銨、二甲苯、甲醇：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；高純H2：上海偉創(chuàng)標準氣體有限公司。

1.2 催化劑的制備

ZSM-5全結晶分子篩催化劑制備過程如圖1所示。以40%（w）硅溶膠為黏結劑，將其與ZSM-5分子篩混合成型后，于550 ℃下焙燒得到用于二次轉晶的前體（記為BT），成型過程中分子篩與SiO2的質量比為75∶25。取上述BT試樣，置于含TPABr和氫氧化鈉的水溶液中，控制n（SiO2）∶n（Na2O）∶n（TPABr）∶n（H2O）=1∶0.05∶0.1：50，再經175 ℃水熱晶化24 h，通過液相轉晶法制得ZSM-5全結晶分子篩（記為LC）。取上述BT試樣，采用格網(wǎng)將試樣置于含正丁胺水溶液的上方，控制n（SiO2）∶n（正丁胺）∶n（H2O）=1∶0.2∶50，再經175 ℃水熱晶化24 h，通過氣相轉晶法制得ZSM-5全結晶分子篩（記為GC）。二次晶化完成后經過水洗、銨交換（采用10%（w）的硝酸銨溶液，95 ℃下交換4次）、干燥以及焙燒得到氫型ZSM-5全結晶分子篩催化劑。

圖1 兩種ZSM-5全結晶分子篩催化劑的制備過程Fig.1 Preparation process of the two holocrystalline ZSM-5 zeolite catalysts.

1.3 催化劑的表征

采用日本理學公司D/max-1400型全自動X射線衍射儀進行XRD表征，CuKα射線，石墨單色器，測試電壓40 kV，電流40 mA，掃描范圍5°～50°，掃描速率2（°）/min，以BT的相對結晶度為100%作為其他試樣相對結晶度的計算標準，相對結晶度按2θ=22.5°～25.0°的五指峰面積的相對比值計算；采用日本日立公司Hitachi S-4800型冷場發(fā)射高分辨率掃描電子顯微鏡進行SEM表征，加速電壓為20 kV；采用日本電子公司JEOL 2011型透射電子顯微鏡進行TEM表征，加速電壓為200 kV；采用美國Baird公司PS-6真空型電感耦合等離子發(fā)射光譜儀分析催化劑中Al和Si等元素的含量，并計算硅鋁比（n（SiO2）∶n（Al2O3））；采用美國Bruker公司 AMX- 400 型核磁共振儀進行27Al MAS NMR表征；采用美國Micromeritics公司3Flex-Physisorption型全自動比表面和孔徑分布分析儀進行N2吸附-脫附表征，試樣測試前在350 ℃下抽真空預處理4 h，以高純N2為吸附質，吸附溫度為-196 ℃，BET法計算比表面積，t-plot法測定微孔體積，BJH法計算介孔體積。

采用美國Micrometrics公司AutoChem 2920型全自動程序升溫化學吸附儀進行NH3-TPD表征，TCD檢測；采用美國Nicolet公司Nexsus TM型傅里葉變換紅外光譜儀進行Py-FTIR表征，測試前將待測試樣壓片，抽真空至10-4Pa，升溫到400 ℃后熱處理2 h，待溫度降至200 ℃后靜態(tài)吸附吡啶1 min，平衡5 min后，低真空抽10 min，高真空抽30 min，再在10 min內升溫到400 ℃后平衡5 min進行掃描，B酸和L酸含量分別按試樣在1 540 cm-1和1 450 cm-1附近的吸收峰面積計算。

1.4 催化劑的活性評價

二甲苯與甲醇甲基化制偏三甲苯反應采用臨氫固定床反應器，催化劑裝填量5 g，反應溫度為460 ℃，反應壓力為0.5 MPa，進料中二甲苯/甲醇/氫氣的摩爾比為2∶1∶6，二甲苯的進料WHSV為2 h-1，二甲苯組成為熱力學平衡的混合二甲苯（m（對二甲苯）∶m（間二甲苯）∶m（鄰二甲苯）=23∶56∶21）。采用Agilent 公司7890B型氣相色譜儀（FID檢測）分析油相產物組成，通過進料轉化率、產物選擇性以及C9A中偏三甲苯含量評價催化劑的反應性能，計算公式如下：

式中，CX為二甲苯轉化率，%；STMB為偏三甲苯選擇性，%；ST為甲苯選擇性，%；TMB/C9A為C9A中偏三甲苯的質量分數(shù)，%；為進料中二甲苯質量流量，g/h；為產物中二甲苯質量流量，g/h；為產物中偏三甲苯質量流量，g/h；為產物中甲苯質量流量，g/h；為產物中C9A質量流量，g/h。

2 結果與討論

2.1 XRD、N2吸附-脫附及ICP表征結果

試樣的XRD譜圖見圖2a，相對結晶度計算結果見表1。由圖2a及表1可知，二次轉晶后得到的LC和GC試樣均呈現(xiàn)純相ZSM-5分子篩的特征衍射峰，說明全結晶過程中沒有其他雜相生成；與此同時，全結晶處理后LC和GC試樣的特征衍射峰強度均明顯提高，對比ZSM-5分子篩原粉的相對結晶度，LC和GC的相對結晶度分別提高至214%和204%，說明二次晶化過程不僅能將黏結劑轉化成分子篩，而且能提高分子篩的結晶度，得到高結晶度的ZSM-5全結晶分子篩，氣相或液相轉晶對全結晶分子篩結晶度的影響不大。

從內容和運行邏輯來看，法律與科技均注重規(guī)則性。首先，法律注重規(guī)則性。法律的規(guī)則性主要體現(xiàn)在兩個方面：第一，法律的主要內容由規(guī)則構成。第二，法律的運行或功能的發(fā)揮主要依靠規(guī)則。規(guī)則為人們提供明確的行為指向，法律的運行實際上就是規(guī)則的運行。人們遵守法律，主要是遵守法律制定的規(guī)則。

試樣的N2吸附-脫附等溫線見圖2b，孔結構參數(shù)見表1。由表1可知，ZSM-5分子篩原粉的微孔體積為0.084 cm3/g，加入黏結劑后BT試樣的微孔體積僅為0.066 cm3/g，全結晶后 LC和GC試樣的微孔體積增至0.098 cm3/g和0.102 cm3/g，這是因為二次轉晶后黏結劑轉化成ZSM-5分子篩所致；此外，LC和GC試樣的微孔體積相差不大，且均高于ZSM-5分子篩原粉，說明全結晶處理方式（氣相或液相轉晶）對全結晶分子篩結晶度的影響不大，這與XRD表征結果一致；與ZSM-5分子篩原粉相比，LC和GC試樣的比表面積由334 m2/g分別提高到377 m2/g和370 m2/g。

圖2 試樣的XRD譜圖（a）和N2吸附-脫附等溫線（b）Fig.2 XRD patterns(a) and N2 adsorption-desorption isotherms(b) of the samples.BT：precursor of secondary transcrystallization；LC：holocrystalline ZSM-5 prepared by liquid-phase crystallization；GC：holocrystalline ZSM-5 prepared by gas-phase crystallization.

表1 試樣的物化性質Table 1 Physical and chemical properties of the samples

由圖2b可看出，4個試樣在相對壓力為0.45～1.00區(qū)域內的N2吸附-脫附等溫線存在明顯差異：BT試樣的吸附曲線有一個H3型滯后環(huán)，在中高壓區(qū)（0.45<相對壓力<1.00）表現(xiàn)出明顯的增強吸附，但在脫附段相對壓力為 0.45處沒有特征突越脫附，這種H3型滯后環(huán)對應N2在納米微晶上的吸附或黏結劑堆積所產生的介孔吸附；ZSM-5分子篩原粉的N2吸附-脫附等溫線更特殊，結合了H3型和H4型滯后環(huán)的性質，表明該試樣存在堆積介孔和少量的晶內介孔；LC試樣的N2吸附-脫附等溫線在相對壓力為0.45～1.00范圍內出現(xiàn)了一個額外的H4型滯后環(huán)，另外在脫附支中相對壓力0.45處可以觀察到一個明顯的快速脫附過程，說明LC試樣在微孔結構框架中嵌入了豐富的晶內介孔［11-12］，由于N2脫附時優(yōu)先從較大的孔中脫附，隨著相對壓力的降低，小孔中吸附的N2也逐漸脫附，但這種特殊的墨水瓶孔道結構導致大的介孔被小微孔包圍，在脫附時只有微孔中的N2脫附后，介孔中的N2才能脫附，于是產生了這種特殊的滯后環(huán)［13-14］；與LC試樣不同的是，GC試樣的N2吸附-脫附等溫線與ZSM-5分子篩原粉基本一致，表明GC試樣與ZSM-5分子篩原粉均存在堆積介孔和少量的晶內介孔。

由圖2b及表1還可看出，LC試樣的滯后環(huán)尺寸比GC試樣的大，說明液相轉晶得到的全結晶分子篩比氣相轉晶得到的全結晶分子篩有更多的介孔體積，兩者的介孔體積分別為0.169 cm3/g和0.070 cm3/g，而GC試樣在中高壓區(qū)吸附N2比LC試樣吸附N2時的相對壓力大，說明GC試樣的堆積介孔尺寸更大；此外，兩種全結晶分子篩的介孔體積比BT試樣（介孔體積為0.190 cm3/g）均有所減小，這是由于二次結晶過程中黏結劑晶化或分子篩生長導致的堆積介孔減少。綜上所述，氣相或液相轉晶雖然對全結晶分子篩的結晶度影響不大，但能顯著影響全結晶分子篩的介孔體積和結構。

由表1可知，ICP測試得到ZSM-5分子篩原粉的硅鋁比為88，加入黏結劑后BT試樣的硅鋁比為118，換算比例基本正確；LC和GC試樣的硅鋁分比分別為110和113，與BT試樣相差不大；進一步對晶化液進行檢測，發(fā)現(xiàn)LC試樣的晶化液中Si和Al含量分別為156 mg/L和3 mg/L，可以判斷出試樣在液相二次晶化過程中黏結劑及分子篩會經歷部分溶解再晶化過程，而GC試樣在二次晶化完成后液相組分中未檢測出Si和Al，說明氣相轉晶屬于固相晶化過程，未見明顯的硅鋁損失；此外，對比LC和GC試樣的回收率可以發(fā)現(xiàn)，LC試樣的回收率僅為92.7%，明顯低于GC試樣的回收率（98.9%）。

從表1還可看出，硅溶膠黏結劑成型的BT試樣的機械強度僅為59 N/cm，而LC和GC試樣的機械強度分別提升至188 N/cm和169 N/cm，說明二次晶化過程能顯著提高ZSM-5分子篩的機械強度，有利于ZSM-5分子篩在工業(yè)裝置上的應用。

2.2 TEM和SEM表征結果

試樣的TEM照片見圖3。由圖3可知，BT試樣中ZSM-5分子篩表面覆蓋著大量的無規(guī)則球狀黏結劑，ZSM-5分子篩可見清晰的晶格條紋（晶面間距1.11 nm），歸屬于ZSM-5分子篩的（101）面衍射條紋；轉晶處理后LC和GC試樣中黏結劑已完全轉化為ZSM-5分子篩，未見明顯的黏結劑；此外，BT試樣中分子篩內部并未出現(xiàn)明顯的介孔結構，介孔主要以堆積介孔形式存在，因此它的N2吸附-脫附等溫線呈現(xiàn)明顯的H3型滯后環(huán)。與BT試樣不同，LC試樣的分子篩表面出現(xiàn)了明顯的晶內介孔，這與它的N2吸附-脫附等溫線一致。GC試樣存在少量的晶內介孔，分子篩外圍堆疊著一些不規(guī)則尺寸的介孔，表現(xiàn)出結合了H3型和H4型兩種滯后環(huán)的性質，整體介孔體積較LC試樣少，且主要以堆積介孔形式存在。

圖3 試樣的TEM照片F(xiàn)ig.3 TEM images of the samples.

試樣的SEM照片見圖4。由圖4可見，BT試樣中ZSM-5分子篩表面覆蓋著大量的無定形黏結劑，而經過二次晶化的LC和GC試樣中分子篩表面的黏結劑已完全轉化；LC試樣的分子篩表面出現(xiàn)了明顯的孔洞，分子篩顆粒相對均勻，GC試樣基本上由無規(guī)則的分子篩顆粒堆砌而成。此結果與TEM和N2吸附-脫附表征結果一致，也說明了LC試樣的介孔數(shù)量較多且主要以晶內介孔為主。

圖4 試樣的SEM照片F(xiàn)ig.4 SEM images of the samples.

ZSM-5全結晶分子篩的二次晶化屬于典型的非均相晶化體系。Zhang等［20］在研究多級孔ZSM-5分子篩晶化過程中發(fā)現(xiàn)，非均相凝膠體系下多級孔ZSM-5分子篩的晶化過程伴隨著晶種溶解再晶化過程，從而導致ZSM-5分子篩骨架中充滿晶內介孔。對比LC試樣的介孔結構，通過ICP檢測出它的晶化液中Si和Al含量分別為156 mg/L和3 mg/L，可以判斷出LC試樣在液相二次晶化過程中黏結劑和分子篩經歷了部分溶解再晶化過程，從而形成豐富的晶內介孔結構；GC試樣二次晶化完成后液相組分中未檢測出Si和Al，說明氣相轉晶過程屬于固相晶化過程，可能是因為氣相轉晶僅使用正丁胺模板劑，未使用堿度較強的NaOH。Xu等［21］在氣固相合成ZSM-5分子篩的研究中也得到相似結果。

圖5為ZSM-5分子篩氣相和液相晶化過程示意圖，顯示了兩種轉晶方式的晶化過程及對應全結晶分子篩的介孔特點。液相轉晶過程由于出現(xiàn)ZSM-5分子篩部分溶解再晶化過程，因此生成了帶有豐富晶內介孔的全結晶ZSM-5分子篩；氣相轉晶過程屬于固相晶化過程，ZSM-5分子篩溶解現(xiàn)象不明顯，因此得到的全結晶ZSM-5分子篩表現(xiàn)出堆積介孔結構。

圖5 ZSM-5分子篩氣相和液相晶化過程示意圖Fig.5 Illustration of the gas-phase and liquid-phase crystallization process of ZSM-5 zeolite.

2.3 27Al MAS NMR、NH3-TPD和Py-FTIR表征結果

試樣的27Al MAS NMR譜圖如圖6（a）所示，其中，化學位移δ=54處的特征峰對應四配位骨架鋁，δ=0處的特征峰對應六配位非骨架鋁［22-23］，δ=30～40處的特征峰對應五配位鋁物種。由圖6（a）可知，3個試樣中五配位鋁物種的特征峰很弱［5，23］，說明3個試樣的結晶度均較高；與BT試樣相比，LC和GC試樣的六配位非骨架鋁及五配位鋁物種的特征峰強度顯著下降，這是由于BT試樣所用ZSM-5分子篩原粉的微孔體積略小，存在部分未晶化的Si和Al，而全結晶處理的二次晶化過程在提高結晶度的同時有利于非骨架鋁再次晶化進入分子篩骨架。由表1中試樣的硅鋁比也可看出，二次晶化不會出現(xiàn)明顯的硅鋁損失。

試樣的NH3-TPD曲線見圖6（b），酸性質定量結果見表2。由圖6（b）可知，3個試樣均有兩個典型的脫附峰，166 ℃附近的脫附峰對應弱酸位，358～393 ℃的脫附峰對應強酸位。由表2可知，相比BT試樣，LC和GC試樣的強酸量和弱酸量均有所增加，其中GC試樣的增幅較大。結合圖6（a）可以確定，二次晶化有助于BT試樣中無定形鋁重新晶化進入骨架，提高試樣的整體酸量。此外，從圖6（b）中峰的中心位置可以看出，BT試樣的強酸位中心脫附溫度約為358 ℃，而全結晶分子篩的強酸位中心脫附溫度分別升至370 ℃（LC試樣）和393 ℃（GC試樣），表明二次晶化使分子篩的強酸位強度增強。這是由于BT試樣的硅鋁比為118，其中包括分子篩和SiO2黏結劑，分子篩實際硅鋁比僅為88（見表1中ZSM-5分子篩原粉的硅鋁比）。經全結晶處理后，LC和GC試樣硅鋁比變化不大，但由于SiO2黏結劑已完全轉化成分子篩，導致實際上全結晶分子篩中ZSM-5分子篩的硅鋁比增大，從而提高了全結晶分子篩的酸強度。

試樣的Py-FTIR譜圖見圖6（c），B酸和L酸數(shù)據(jù)見表2，其中，B酸被認為是骨架Al產生的酸中心，L酸主要是由無定形鋁及分子篩缺陷位產生［11］。Py-FTIR表征結果顯示，BT，LC，GC試樣都以B酸為主。由表2可知，LC和GC試樣的總酸（B酸+L酸）含量較BT試樣顯著增大，由3.50×10-2增至4.53×10-2和4.98×10-2；依照BT，LC，GC的順序，B酸含量逐漸增大，L酸含量則逐漸減小，使得B/L酸比值逐漸增大，表明二次晶化過程中無定形鋁可再次晶化進入分子篩骨架，使分子篩缺陷位得到有效晶化；此外，對比表2中LC和GC試樣的酸含量可知，GC試樣的B酸及B/L酸比值均高于LC試樣，說明經過氣相晶化可得到更多的B酸中心及總酸中心，該結果與NH3-TPD和27Al MAS NMR表征結果一致。

圖6 試樣的27Al MAS NMR（a）、NH3-TPD（b）和Py-FTIR（c）譜圖Fig.6 27Al MAS NMR(a)，NH3-TPD(b) and Py-FTIR(c) spectra of the samples.

表2 試樣的酸性質Table 2 Acid properties of the samples

2.4 催化劑的性能

催化劑在二甲苯甲基化反應中的活性評價結果見圖7。由圖7可知，BT的二甲苯起始轉化率僅為16.5%，LC和GC的活性比BT高，二甲苯起始轉化率分別為26.6%和32.3%。由圖6和表2可知，LC和GC活性提高的原因是全結晶處理后分子篩整體酸量增大。值得注意的是，雖然LC的介孔結構較GC豐富，但GC的二甲苯轉化率明顯高于LC，說明外擴散不是二甲苯甲基化反應的速控步驟，考慮到全結晶分子篩酸量及酸強度的提升，說明分子篩酸性質對反應性能的影響更大。

通過分析圖7反應產物分布可以發(fā)現(xiàn)，實驗條件下二甲苯甲基化反應不僅生成三甲苯，還生成甲苯，這是由于酸催化導致二甲苯歧化反應［24-25］。對比BT，LC，GC的產物選擇性可以發(fā)現(xiàn)，BT和LC的產物起始選擇性非常接近，兩者的甲苯起始選擇性分別為38.3%和38.4%，偏三甲苯起始選擇性分別為33.6%和35.6%，說明兩個試樣的二甲苯歧化及甲基化反應行為基本一致，這是因為它們的酸性質較接近。酸強度和酸量明顯高于BT和LC的GC試樣，它的甲苯起始選擇性達43.7%，偏三甲苯選擇性降至30.3%，說明GC對二甲苯歧化反應的影響高于BT和LC，由于歧化、異構化及甲基化反應對分子篩催化劑的酸強度要求依次降低［26-27］，GC試樣的甲苯選擇性增大是由于全結晶處理后分子篩的酸強度顯著提高所致。

圖7 催化劑在二甲苯甲基化反應中的活性評價結果Fig.7 Activity evaluation results of the catalysts in xylene methylation.Reaction conditions：WHSV=2 h-1，n(xylene)∶n(methanol)∶n(hydrogen)= 2∶1∶6，0.5 MPa，460 ℃.CX：conversion of xylene；ST：selectivity to toluene；STMB：selectivity to 1，2，4-trimethylbenzene(TMB)；TMB/C9A：mass fraction of TMB in C9 aromatic hydrocarbons；TOS：time on stream.

由圖7（d）可見，BT，LC，GC均存在明顯的三甲苯擇形效果，BT和LC的TMB/C9A起始值分別高達82.2%（w）和82.0%（w），而具有較強酸強度的GC試樣的TMB/C9A起始值僅為75.8%（w），這是由于GC試樣的強酸位使部分偏三甲苯發(fā)生異構化反應所致。從圖7（d）還可看出，TMB/C9A隨反應時間的延長快速上升，這是由于積碳使分子篩孔道收縮帶來的擇形催化效應提升所致。

3 結論

1）通過液相和氣相轉晶法制備了兩種ZSM-5全結晶分子篩，研究了兩種轉晶法對全結晶分子篩酸性質及孔結構的影響。轉晶后的全結晶分子篩微孔體積和機械強度均顯著提高；液相轉晶涉及溶解再晶化過程，得到的全結晶分子篩具有豐富的晶內介孔；氣相轉晶為固相晶化過程，得到的全結晶分子篩以堆積介孔為主，介孔體積明顯下降。轉晶處理有利于分子篩粉體中的非骨架鋁再次晶化進入分子篩骨架，提高分子篩的整體酸強度和酸量；與液相轉晶相比，氣相轉晶對分子篩酸強度和酸量的提高效果更顯著。

2）在二甲苯與甲醇甲基化制偏三甲苯反應中，ZSM-5全結晶分子篩催化劑能顯著提高二甲苯的轉化率。外擴散不是二甲苯甲基化反應的速控步驟，催化劑的酸強度和酸量對反應性能及產物分布的影響更大，氣相轉晶得到的ZSM-5全結晶分子篩催化劑具有更高的二甲苯歧化活性和二甲苯轉化率。

3）全結晶ZSM-5分子篩催化劑在二甲苯與甲醇甲基化反應中表現(xiàn)出明顯的擇形催化效應，生成的產物C9A中偏三甲苯含量大于80%（w），為偏三甲苯的生產提供了新途徑。