负载酸改性USY分子筛可以提高分子筛的酸量与酸强度, 在大量酸性存在下的反应中极为重要。王月梅等^[1]在USY分子筛上负载HF作为催化剂, 用于苯与十六碳烯为原料通过烷基化反应制备十六烷基苯, 研究发现, 经过酸处理后得到的催化剂活性显著提高, 十六碳烯转化率超过95%, 十六烷基苯选择性超过97%, 并且表现出优异的抗积炭能力与可再生性能。蒋冬梅等^[2]首先对USY分子筛进行硝酸铵处理, 通过浸渍法制备负载Pt的USY分子筛用于对正庚烷的异构化, 研究发现, 改性后催化剂催化活性明显高于不含杂多酸的催化剂, 催化活性提高7%, 异构化选择性为84.6%。

碱改性USY分子筛可以有效降低分子筛相对结晶度, 使分子筛出现大量孔道结构, 有效改善催化剂在催化过程中的扩散性能。Joost Van Aelst等^[3]通过对HUSY分子筛进行低浓度NH₄OH改性制备分层的USY分子筛催化剂, 研究发现, 经过NH₄OH处理后, 分子筛的形态结构未发生变化, 微孔数量升高, 在晶体结构中形成致密的非晶态结构, 使相对结晶度降低, 分层的USY分子筛催化剂应用于α -蒎烯的催化异构化和红花油的金属催化反应, 催化活性与选择性明显增大, 寿命延长。李悦等^[4]通过NH₃对USY分子筛进行改性, 研究发现, NH₃处理的分子筛在保持分子筛骨架的同时, 改变了配位骨架铝的畸变环境, 比表面积和介孔体积增大, 改性后产生的二次介孔有效改善了反应物的扩散性能, 在最佳条件下催化二异丙苯烷基转移反应, 转化率达81.5%。

金属阳离子及金属氧化物改性USY分子筛可以有效抑制分子筛骨架铝的脱除, 提高水热稳定性。

1.3.1 过渡金属改性

Lin Qichun等^[5]通过浸渍法制备Mn-Fe/USY分子筛催化剂, 并用于对NH₃选择性还原制备NO, 研究发现, 在反应温度(423~573)K和空速36 000 h^-1条件下, NO转化率接近100%, 在反应温度低于483 K时, 没有检测到N₂O的生成, 但目标产物选择性出现降低。Valentin Magné 等^[6]通过离子交换法成功合成Cu^Ⅰ -USY分子筛催化剂, 以二甲基甲酰胺为溶剂, 用于催化生成二甲基醚, 结果表明, 无配体存在和反应温度393 K条件下, 二甲基醚产率超过90%, 并且Cu^Ⅰ -USY分子筛催化剂表现出良好的再生性能与循环使用性能。Rizkiana J等^[7]为提高油品质量, 通过浸渍法制备Mg-USY分子筛催化剂, 用于对劣质煤与生物质的共裂解, 结果表明, Mg-USY分子筛催化剂表现出高的催化活性与优秀的抗结焦能力; 经过水热处理后, 由于原始框架中的Al原子在水蒸汽的作用下发生移位, 组成新的框架结构即Al-Mg-Si 结构, 进而进一步提高了催化剂在劣质煤与生物质共热解的催化活性与抗结焦能力。

1.3.2 贵金属改性

Cromwella D K等^[8]研究了在USY分子筛上负载Ir、Pt和Pd用于甲基环己烷选择性脱氢制甲苯反应, 结果表明, 适量金属与USY分子筛进行相互作用可以有效提高催化剂催化性能, Ir改性的催化剂可以在酸度可控条件下作为甲基环己烷与甲苯之间循环加氢来储氢的催化剂。Jovana Zecevic等^[9]通过浸渍法制备Pt/USY分子筛用于对结构细节的电子断层研究, 带负电荷的PtC l6-用于对USY分子筛内部酸性的限制, 研究发现, 三维的Pt粒子大约(3~4)nm被发现, 电子断层扫描进一步揭示了(3~4)nm的Pt纳米颗粒被截留在沸石晶体内。

1.3.3 稀土元素改性

唐莉等^[10]采用离子交换法成功制备了La改性的USY分子筛, 并用于催化裂化反应, 研究发现, 随着La含量增加, 分子筛的晶胞参数增大, 催化活性提高, 相对结晶度减小。但随着活性提高, 积炭出现增高的趋势, 整体来说, La改性USY分子筛应用于催化裂化催化剂有利于催化活性的提高。Du Xiaohui等^[11]通过沉淀法制备La₂O₃、CeO₂和LaPO₄修饰的USY分子筛, 并用于抗钒研究, 结果表明, 稀土氧化物高度分散于分子筛中, 部分稀土离子迁移到分子筛笼中, 显著改善了USY分子筛的水热稳定性与催化活性, 抗钒能力依次为LaPO-USY> Ce-USY> La-USY> USY。

多种方法混合改性USY 分子筛可以有效避免单一方法改性的不足, 使分子筛各个性能显著提高。朱学梅等^[12]对RE-USY分子筛进行柠檬酸与P混合改性, 并用于催化裂化反应, 研究发现, 柠檬酸有效脱除了RE-USY分子筛中的非骨架Al, 经过P改性后, RE-USY分子筛的B酸和L酸的数量与强度明显升高, 水热稳定性明显增强, 微反活性提高。José Luis Agudelo等^[13]首先采用硝酸处理USY分子筛, 再进一步以NiMoP修饰分子筛催化剂, 结果表明, 经过硝酸处理后的USY分子筛中孔数目和表面的酸量明显增多, 分子筛孔壁与表面非晶态结构对中间馏分油具有更高的选择性, 该研究为改性USY分子筛用于加氢裂化反应提高中间馏分油选择性提供了指导。Wang Yandan等^[14]通过浸渍法制备了Ti-P-USY共同修饰的催化剂用于萘的加氢开环反应, 研究发现, 在反应温度633 K条件下, 对萘加氢开环的产品收率达到32.5%, 表明Ti与P对USY的改性使得USY催化剂的酸位与酸分布更加合理。

Yang Xiaomei等^[15]首先对USY分子筛进行硝酸处理, 然后由固体离子交换法成功制备分层的Sn-USY分子筛催化剂, 研究发现, 高浓度硝酸处理后, USY分子筛骨架铝脱后有利于Sn的进入, Sn的加入使分子筛L酸在明显增加的同时, 大量的微孔结构也得到有效保护, 提高了分层的Sn-USY分子筛催化剂催化活性、选择性和寿命, 1.3-二羟基丙酮转化率超过95%。Zhou Lipeng等^[16]对HSUY分子筛进行硝酸处理后用于以碳水化合物为原料合成甲基乙酰丙酸, 结果表明, 低浓度硝酸处理的分子筛非骨架Al被脱除, 分子筛微孔结构明显增多, 新生成的微孔结构有效改善了反应物在分子筛内部的扩散, 从而提高碳水化合物转化为甲基乙酰丙酸的效率。Olmos A等^[17]通过离子交换法制备出Sc的USY分子筛, 作为一种绿色催化剂用于Aza-Diels-Alder反应, 1 093 K条件下焙烧, 在保留分子筛结晶度的同时, 非骨架Al与Sc的数量明显增多, 从而提供了更多的L酸量, 为四氢吡啶的合成提供了绿色的合成方法。

Thijs Ennaert等^[18]通过喷射沉积法以RuCl₃· xH₂O对USY分子筛进行改性, 制得Ru修饰的USY分子筛催化剂, 并用于对纤维素聚糖的加氢裂解, 研究发现, Ru纳米粒子在硅酸盐的支持下有效促进了催化剂催化活性与选择性, 在反应过程中, 促进了半乳糖与阿拉伯糖的形成, 并且抑制副产物的产生和进一步的聚合反应, 使产物为低聚物。Huang Qinqin等^[19]通过浸渍法以Ce(NO₃)₃· 6H₂O与Cu(NO₃)₃· 3H₂O为原料制备出CeO₂(质量分数12.5%)与CuO(质量分数16.9%)修饰的USY分子筛催化剂, 并用于对易挥发氯化有机物的分解, 研究发现, 该催化剂在1.2-二氯乙烷的降解过程中的耐久性为100 h, 表明修饰的USY分子筛催化剂在降解挥发性氯化有机物过程中活性良好, 对分解物CO₂与HCl表现出很高的选择性。氧化物改性USY分子筛的优异催化性能得益于高度分散的氧化物纳米粒子与L酸酸性的增加。

Kinga Gora-Marek等^[20]通过离子交换法制备Ag/USY分子筛催化剂, 并用于对NH₃的选择性催化制备N₂、NO、NO₂和N₂O, 研究发现, Ag/USY分子筛催化剂上N₂选择性超过95%, 高度分散的Ag物种为构成的酸性中心, 成功保护了对N H4+的氧化, USY分子筛在催化剂中起到对Ag的支撑以及作为强电子受体的作用, 有效提高了催化性能。Marimuthu Banu等^[21]通过浸渍法成功制备Zn和Fe修饰的USY分子筛催化剂, 并用于对萘的异丙基化反应, 研究发现, 修饰后的USY分子筛催化剂不仅增强了对2, 6-二异丙基萘选择性与2, 6/2, 7-二异丙基萘选择性比率, 而且增加了萘转化率与催化剂稳定性。催化剂表面酸性质的改变, 不但提高了萘转化率, 同时减少了焦炭的形成, 有利于稳定性提高。

Cao Lin等^[22]与Liang Yanyu等^[23]通过共沉淀法分别制备Co(OH)₂/USY与Ni(OH)₂/USY负载型催化剂, 并用于超级电容器的测试, 研究发现, Co(OH)₂以细小纤维的方式负载于USY分子筛表面, 退火后在1 mol· mL^-1的 KOH溶液中, 电位值为(-0.15~0.45)V(以饱和甘汞电极作为配对电极的电位值)条件下进行电容性能测试, 最大电容达958 F· g^-1, 表现出杰出的电容性能; Ni(OH)₂以松散的微晶生长于USY分子筛表面, Ni(OH)₂的松散结构有利于电解质离子在催化剂内部快速扩散, 通过电容性能测试发现, 电容达1 740 F· g^-1, 并且表现出较好的循环稳定性。