近年来我国化学工业突飞猛进,作为重要初级原料的C2～C4轻质烯烃需求激增,仅仅通过传统的石油裂解生产路线进行制备的现状亟待改变。合成气直接转化为轻质烯烃,即合成气一步法制轻质烯烃,是非石油路线生产轻质烯烃极具潜力的途径,特别是通过氧化物-分子筛（OX-ZEO）双功能催化剂将合成气直接转化为轻质烯烃已取得重要突破。本研究选用MnO2与SSZ-13组成新的双功能催化剂体系用于合成气一步法制烯烃的研究,采用的纳米SSZ-13是纯硅铝沸石分子筛且具有独立的优异的甲醇制烯烃效果,在此基础上重点考察了MnO2形貌、MnO2氧空位密度,以及SSZ-13硅铝比、表面钝化程度、不同金属改性等因素对一步法制轻质烯烃反应的影响。采用不同方法合成了六种不同形貌（颗粒状、花状、棒状、线团状、苦瓜状和刺球状）的MnO2,通过X射线衍射光谱、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱等技术手段对所合成的MnO2样品全面表征。结果表明不同形貌的MnO2在表面结构和性质等方面区别明显,特别是氧空位密度存在差异。在380℃,2.5 MPa,13300 m L·h-1·g-1cat高空速条件下对不同形貌MnO2/SSZ-13催化剂进行性能测试,发现刺球状MnO2/SSZ-13催化剂表现出最佳轻质烯烃选择性,可以达到80.4%;棒状MnO2/SSZ-13催化剂同样具有出色的轻质烯烃选择性,仅次于刺球状MnO2/SSZ-13催化剂,为77.6%。刺球状MnO2和棒状MnO2具有较多的氧空位,使其更有效地活化CO和H2,形成更多中间体,从而提高了轻质烯烃的选择性。说明MnO2的氧空位密度及其相应的合成气活化能力是影响双功能催化剂轻质烯烃选择性和CO转化率的决定性因素。在上述研究基础上,进一步考察了MnO2氧空位对于反应效果的影响。使用Na BH4还原法,通过控制还原处理的时间长短以获得具有不同氧空位密度的MnO2,将其与SSZ-13结合形成不同氧空位密度MnO2/SSZ-13双功能催化剂用于催化合成气一步法制轻质烯烃反应。结果表明,MnO2氧空位密度增加,CO的转化率升高,轻质烯烃的选择性反而降低。轻质烯烃的选择性降低可能是由于产物轻质烯烃发生加氢反应转化成了烷烃。MnO2的氧空位活化CO,促进CO的有效转化,体现在CO转化率随MnO2氧空位密度增加而明显提高。未还原MnO2/SSZ-13与还原不同时间MnO2/SSZ-13催化剂的CO转化率依次为:5.3%,6.5%,7.7%,11.3%。在保证CO高效转化的基础上,降低空速,改变MnO2与SSZ-13的质量掺混比例（分别为1:2、1:1和2:1）,对MnO2/SSZ-13双功能催化剂的催化性能进一步探索。MnO2与SSZ-13的质量掺混比为1:1时,MnO2和SSZ-13分子筛高效耦合,轻质烯烃的选择性最高,为61.2%,同时CO转化率为9.2%。通过分析MnO2/SSZ-13（2:1）双功能催化剂由300℃到420℃产物选择性分布的变化状况,表明MnO2/SSZ-13双功能催化剂可由甲醇和二甲醚中间体将合成气直接转化为轻质烯烃。比较硅铝比分别为9.8和22的SSZ-13与MnO2搭配的双功能催化剂,SSZ-13（9.8）具有较高的酸度和更多的布朗斯台德酸位点,使MnO2/SSZ-13（9.8）催化剂在相同条件下具有更高的轻质烯烃选择性。分别采用CLD技术表面钝化和浸渍法负载金属对SSZ-13进行改性,探究其对轻质烯烃选择性的影响。表面钝化可有效降低SSZ-13表面的B酸位点密度,从而影响轻质烯烃的选择性。钝化一次的SSZ-13催化剂具有最高的轻质烯烃选择性（84.7%）,归因于其分子筛表面的B酸位点密度最适宜轻质烯烃的选择性形成。分别将Ce、Cu、Zr和Zn四种不同金属负载于SSZ-13表面对其进行金属改性,Ce改性SSZ-13的轻质烯烃选择性可达83.4%,略高于未改性SSZ-13催化剂的轻质烯烃选择性。其它金属改性的SSZ-13催化剂均不利于选择性形成轻质烯烃。Ce对SSZ-13的改性作用在降低部分酸性的同时,可能带来了对合成气活化性能的调变,从而获得了较好的轻质烯烃选择性。