轻质烷烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要途径。固体超强酸催化剂,因不污染环境和低温异构化活性高等优点受到广泛关注。本文由球形Al₂O₃合成了具有强酸性、大孔径的S₂O₈^2-/Zr O₂-Al₂O₃（SZA_c,其中c表示球形Al₂O₃）型固体超强酸催化剂,并通过不同过渡金属（M=Ni、Mn、Fe、Zn）改性制备了M–SZA_c–R催化剂;分别由γ-Al₂O₃和球形Al₂O₃制备了不同Ni含量的Ni（x）–SZA_γ–R和不同La含量的La（x）–Ni–SZA_γ–R（x表示金属含量,c和γ分别表示球形和γ型Al₂O₃）催化剂。采用XRD、FTIR、SEM、EDS、BET、C-S分析等手段对制备的催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应作为探针,研究了过渡金属和Al₂O₃类型,以及Ni和La金属含量对固体超强酸催化剂异构化性能的影响,得到如下结论:（1）不同过渡金属M（Ni、Fe、Mn、Zn）改性的M–SZA_c–R催化剂中,Ni–SZA_c–R催化剂具有较大的比表面积,适宜的酸性,能暴露更多的活性中心。各催化剂异构化活性大小顺序为Ni–SZA_c–R>Zn–SZA_c–R>Fe–SZA_c–R>Mn–SZA_c–R。（2）在不同Ni含量制备的Ni（x）–SZA_γ–R中,当Ni含量为1 wt.%时,Ni（x）–SZA_γ–R催化剂的异构化活性最好,在氢气/正戊烷摩尔比4.0,反应压力2.0 MPa,反应温度为200 ^oC时,Ni（1.0）–SZA_γ–R和Ni（1.0）–SZA_c–R催化剂的异戊烷收率分别为65.3%和63.7%。对于球形Al₂O₃制备的催化剂,活性大小顺序为Ni（1.0）–SZA_c–R>Ni（0.5）–SZA_c–R>Ni（2.0）–SZA_c–R>Ni（5.0）–SZA_c–R,而对于γ-Al₂O₃制备的催化剂,活性大小顺序为Ni（1.0）–SZA_γ–R>Ni（2.0）–SZA_γ–R>Ni（0.5）–SZA_γ–R>Ni（5.0）–SZA_γ–R。（3）在不同La含量的La（x）–Ni–SZA_γ–R催化剂的研究中发现,稀土金属La可以使金属Ni在催化剂表面很好的分散,抑制四方晶相Zr O₂的晶粒增长,使催化剂具有更大的比表面积和适宜的酸量,从而提高催化剂的低温异构化性能。与Ni–SZA_c–R相比,La含量为1wt.%的La（1.0）–Ni–SZA_c–R催化剂的最佳反应温度降低40 ^oC,异戊烷产率提高5%。对于球形Al₂O₃制备的催化剂,活性大小顺序为La（1.0）–Ni–SZA_c–R>La（1.2）–Ni–SZA_c–R>La（0.8）–Ni–SZA_c–R>La（2.0）–Ni–SZA_c–R,而对于γ-Al₂O₃制备的催化剂,活性大小顺序为La（1.0）–Ni–SZA_γ–R>La（1.2）–Ni–SZA_γ–R>La（0.8）–Ni–SZA_γ–R>La（2.0）–Ni–SZA_c–R。（5）考察了Ni（1.0）–SZA_γ–R催化剂的稳定性,发现在反应初期的2000 min内异戊烷收率可维持在62.6%以上,表明大孔径载体制备的固体超强酸催化剂,具有良好的稳定性。