ZSM-5沸石分子筛改性研究进展
ZSM-5沸石分子筛
❖ 第二代分子筛：以 ZSM 系列的沸石分子筛为代表
❖
意义：独特的孔径和孔道，异常显著的择形效果，
❖ 使有机反应的分子工程设计成为可能。
❖ 第三代分子筛：非硅铝骨架的磷酸铝系列分子筛
❖
意义：其科学价值在于给人们以启示，根据结晶的化
学原理和已知氧化物沸石的晶体化学知识，只要条件合适，
其它非硅铝元素也可以形成具有类似硅铝分子筛的结构。
☆ 优异的择形选择性 以沸石分子筛作为催化剂, 只有比晶 孔小的分子可以出入，催化反应的进行受着沸石晶孔大小的 控制, 沸石催化剂对反应物和产物分子的大小和形状表现出 极大的选择性。ZSM-5沸石十元环构成的孔道体系具有中等 大小孔口直径, 使它具有很好的择形选择性。
2.分子筛的合成方法
1. 水热合成法
6.纳米组装法
纳米组装法是将微孔沸石的初级和次级结构单元引入到介 孔分子筛的孔壁中，虽然得到的介孔材料孔壁依然是无序的， 但其有序程度要优于一般方法合成的介孔材料。李工等采用 两步晶化法，在β沸石前驱体溶液中加入十六烷基三甲基溴 化铵晶化得到孔壁含沸石初级结构单元的六方介孔材料 AIMB41。
7.干凝胶法
单模板合成法是指合成体系中只有一种有机模板剂，通 过调节合适的合成条件得到复合分子筛。我们所熟悉的常用 的模板剂有CTAB 、TPABr 、TPAOH 等等。
双模板合成法一般采用大分子表面活性剂作为合成介孔 分子筛的模板，小分子表面活性剂作为合成微孔分子筛的模 板，两种模板可同时加入也可分步加入。周志华等采用 TPAOH和CTAB作为模板剂，利用两步晶化法制备了高水热 稳定性的ZSM-5介微孔复合分子筛。
3.原位合成法
原位合成法是在一个反应体系中复合分子筛的微孔和介 孔结构同时生成。根据加入的模板剂不同，又可分为软模板 和硬模板两种合成方法。
二次生长法中ZSM-5型沸石分子筛膜合成规律的研究
种 的引入 方式等 对成膜 的 影 响 ； 定 了采 用 浸涂 法 引入 晶种 ， 确 晶化 液摩 尔组 成 为 （ ｚ ： ＮａＯ） （ ２ ３ ： （ｉ２ ： （ Ｐ Ｂ ） （ ２ ：１ ：：０ ：０ １ ０ ， １０℃ ， Ａ１ ） Ｓｏ ） Ｔ Ａ ｒ ： Ｈ Ｏ） ５ １１０ ２ ：００ ０在 ８ Ｏ 晶化 ４ ， ８ｈ 可在 多 孔 ａ一 ０ ３陶瓷管 支撑体 外表 面合成 了 Ｚ Ｍ 一５沸石分 子 筛膜 ． Ｘ Ｄ，Ｅ 和单 组 分气体 Ｓ 用 Ｒ ＳＭ 的渗 透对膜进 行 了表征 ． 结果表 明 ， 所合 成 的沸石 膜 是 典 型 的 Ｚ Ｍ 一５沸 石膜 ， 表 面 晶粒 生 Ｓ 膜 长发 育较 完整 ， 列 紧 密 ， 较 大裂 缺 ； ２Ｎ 排 无 Ｈ ， ２在 膜 内的 渗 透 率分 别 为 ４ ５ ．１×１ 一 ， ．４× ０ １３
次 生长 法【＿ 但 是 ， 二次 生长 法合成 Ｚ Ｍ 一５沸 ６． Ｊ 对 ， Ｓ 石 分子筛 膜 的规律 研究 得 较 少 ． 文 采 用 正交 试 验 本
法， 考察了二次生长法合成 Ｚ Ｍ一５ ｓ 沸石膜过程 中， 制膜 液碱 量 、 板剂 的用 量 、 模 晶种 的引入 方式等 对成
１ 实 验 部 分
１ １ Ｚ Ｍ 一５沸石 分子 筛膜 的合成 ． Ｓ 多孔 ａ一 ０ ３陶 瓷 管 ， 内径 ８ｒｒ ， 径 １ ｎ 外 ｎ ３
ｍｉ， ４ ｒ， 径 ２ｔｎ 孔 隙率 ３ ％ ～４ ％ ， ｌ 长 ０ｒ ｎ 孔 ｌ ｎ ， ａ ８ ０ 南 京 工 业 大 学 提 供 ． 表 面 打 磨 光 滑 ， １ ｌ 外 在 ０ｍｏ／ Ｌ Ｎａ Ｈ溶 液 中浸泡 １ Ｏ ～２天 ； 出后 用超 声 波清 洗器 取 反 复清洗 ， 次 １ ｎ烘 干备 用 ． 每 ０ｍｉ，
疏水改性ZSM-5吸附剂吸附CO2研究
洗 ，疏水 改性 处理 后 ，通 过低 温 Ｎ 吸 脱 附 、Ｈ。 ｃ 吸 附等 温 线 、Ｘ Ｄ 等 手段 进 行 表 Ｏ／ Ｏ Ｒ
征 和评 价 。结 果表 明 ，所制备 的疏水 分子 筛吸 附 剂 比表 面积 达 ２ ６ ／ ，Ｃ ９ ｇ Ｏ：的 吸 附性 能 ｍ 略 有提 高 ，且 疏水 性优 良，在 ９ 相对 湿度 下吸 水率 只有 约 １ 。 ０
２１ ０ ２年 ４月
中 国 空 间 科 学 技 术
Ｃｈｉ ｅ ｅ Ｓｐ ｃ ｉｎｃ ｎｄ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｓ ａ ｅ Ｓｃｅ ｅ ａ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
第
２ 期
疏 水 改 性 Ｚ Ｍ一 附剂 吸 附 ＣＯ２ 究 Ｓ ５吸 研
王喜 芹 李凯 栾志 强 叶 平伟
因此 ，本研 究 通过对 制 备成形 的 Ｚ Ｍ一 Ｓ ５分子 筛 再 进行 疏 水 改 性处 理 ，希 望 能够 得 到 一种 高 疏 水 性 、且 ｃ 吸附性 能不 受影 响 的 Ｚ Ｍ一 分 子筛 吸 附材 料 。 Ｏ Ｓ ５
国家 ８ ３计 划 （０ ６ ６ ２ ０ ＡＡ０ Ａ３ ０ 资 助 项 目 ６ １） 收 稿 １ ：２ １一９２ 。收 修 改 稿 日期 ：２ １ １１ ３期 ０ １Ｏ—６ ０ １１－０
美 国天空实验室 、俄罗 斯 的 “ 平号 ”和 现在 的国际 空 间站采 用 的都是 四床式分 子 筛 吸附 Ｃ ２ 和 Ｏ
的方式 ，后来 又出现改进 的两床式 ，所用 的材料是 ５ 沸石分 子筛 ，它选 择性 地 吸附来 自座舱 中的 Ａ
Ｃ ，但 是 ５ 分子筛对 水分子 的亲和力也较 大 ，需Ｏ。 Ａ 认 为 高铝 沸石 对 Ｃ 吸 附作 用较 强 ，但 是 高铝 沸石 适用 于分 离极 性 较 Ｃ 弱 的混合 气 ，极性 的水 Ｏ Ｏｚ 分子 等更 易 占据 活性 吸附位 ，影 响 Ｃ 的吸 附效 果 。文献 Ｅ — １ 中对 Ｚ Ｍ一 Ｏ ８１ ］ Ｓ ５分子 筛 Ｃ 吸 附性 能 Ｏｚ 的研究 表 明 ，Ｚ Ｍ一 Ｓ ５因其 高 的结 晶度 和 比表 面 、三维 孔道 的结 构 ，对吸 附 Ｃ 有 良好 的应 用前景 。 Ｏｚ
多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用
2015年第34卷第9期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3311·化工进展多级孔道ZSM-5分子筛的合成及其催化应用崔生航，张君涛，申志兵（西安石油大学石油炼化工程技术研究中心，陕西西安 710065）摘要：多级孔道ZSM-5分子筛具有微孔沸石分子筛良好的择形催化性能和介孔材料优异的传质扩散性能，在催化领域显示出良好的应用前景。
本文综述了近年来多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展，重点介绍了多级孔道ZSM-5分子筛的不同合成方法，包括后处理法、硬模板法和软模板法等，同时介绍了不同方法得到的多级孔道ZSM-5分子筛在催化反应中的应用，分析表明多级孔道ZSM-5分子筛以其良好的扩散性能和适宜的酸性提高了反应转化率和目标产物选择性。
最后对多级孔道ZSM-5分子筛的发展方向进行了展望，指出研发简单、经济和环保的新合成路线是多级孔道ZSM-5分子筛发展中的重大挑战，深入研究多级孔道分子筛中介孔的形成机理和开发具有多级孔道整体式催化剂以及负载型多级孔道ZSM-5分子筛是今后的研究重点。
关键词：多级孔道分子筛；ZSM-5；后处理；硬模板；软模板中图分类号：TQ 424.25 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）09–3311–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.09.016Hierarchical ZSM-5 zeolite：Synthesis and catalytic applicationsCUI Shenghang，ZHANG Juntao，SHEN Zhibing（Research Center of Petroleum Processing & Petrochemicals，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，Shaanxi，China）Abstract：Due to high shape selectivity of microporous zeolite and the excellent mass transport of the mesoporous material，the hierarchical ZSM-5 zeolite has potential applications in catalytic field. The synthesis methods and application progress of hierarchical ZSM-5 zeolite in recent years are reviewed in this paper. Various approaches of hierarchical ZSM-5 zeolite synthesis were introduced，including post-treatment method，hard templating method and soft templating method. In addition，the catalytic applications of the as-synthesized zeolites were discussed. It was demonstrated that the reaction conversion and selectivity of target products were improved due to the excellent mass transport and appropriate acidity of the hierarchical ZSM-5 zeolite. This paper also forecasted the development of the hierarchical ZSM-5 zeolite in chemical industry. It was pointed out that the development of facile，economic and green routes towards the synthesis of hierarchical ZSM-5 zeolite would be a challenge in modern industrial catalysis. Research should focus on the mechanism of the mesopore formation，the development of the hierarchical ZSM-5 monolith zeolite as well as the supported hierarchical ZSM-5 zeolites.Key words：hierarchical zeolite；ZSM-5；post-treatment；hard template；soft templateZSM-5分子筛由于其独特的晶体孔道结构、可调变的酸性以及良好的水热稳定性等特点，使其具有特殊的“择形”催化及吸附分离性能，在石油化工、精细化工和环境保护等各个领域都有非常广泛的应用。
改性ZSM-5催化裂化增产丙烯
516-549℃
18%
—
25%-30%
538-582℃
18-20%
538-566℃
25%
FCC工艺增产丙烯的催化剂
FCC工艺增产丙烯对催化剂要求： 酸强度较高，酸密度适宜，氢转移活性较低，具有良好的稳定 性，对丙烯的选择性较高。
ZSM-5沸 石分子筛
•应用最广泛 •水热稳定性不好，需改性 •对汽油的择形裂化弱于ZSM-5 •模板剂成本高
烯烃歧化工艺
催化裂化增产丙烯的技术
公司
工艺名称 催化剂
Mobil公司
Maxofin
ABB Lummus
SCC
RIPP
DCC CPR-1 催化剂
UOP公司
PetroFCC 专门催化剂 和ZSM-5分 子筛助剂
Maxofin-3助 高含量 ZSM-5分子 催化剂和 ZSM-5分子筛 筛助剂
反应温度
丙烯产率
丙烯市场需求
丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工基本原料，主要用来生 产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙苯和丙烯酸等化工产品。
全球丙烯供需现状(Mt)
年份 生产能力 产量 需求量
1996 47.81
2000 60.40
2003
2005
2008 83.70
2000-2005年 均增长率/%
2005-2010年 均增长率/%
磷改性原理
O
Al
OH Si
Al
O OH P O OH OH
+
HO
P
OH
+
H 2O
Si
磷酸盐水解生成磷酸分子并与ZSM-5分子筛的一个B酸中心发生化 学反应，生成两个酸性较弱的磷羟基，增加沸石上酸中心数目。 磷与沸石骨架羟基发生作用，稳定了相邻的铝氧键，抑制了分子筛 在高温水热条件下的脱铝过程，提高了分子筛的水热稳定性。
《高硅ZSM-5分子筛的无模板合成及工艺优化》
《高硅ZSM-5分子筛的无模板合成及工艺优化》一、引言高硅ZSM-5分子筛作为一种重要的催化剂材料，在石油化工、精细化工和环保产业等领域有着广泛的应用。
然而，传统的ZSM-5分子筛合成方法通常需要使用模板剂，这不仅增加了生产成本，还可能带来环境污染。
因此，研究无模板合成高硅ZSM-5分子筛的方法及工艺优化，对于推动催化剂材料的绿色合成和工业应用具有重要意义。
二、无模板合成高硅ZSM-5分子筛1. 原料选择与预处理无模板合成高硅ZSM-5分子筛的关键在于选择合适的原料并进行预处理。
常用的原料包括硅源、铝源、碱源等。
在合成过程中，需要对原料进行精细的配比和预处理，以确保合成出的分子筛具有较高的硅铝比和良好的结晶度。
2. 合成方法无模板合成高硅ZSM-5分子筛的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，水热法具有操作简单、成本低廉等优点，是较为常用的合成方法。
在水热法中，通过调整反应温度、反应时间、碱度等参数，可以获得不同硅铝比和结晶度的ZSM-5分子筛。
三、工艺优化1. 反应温度与时间优化反应温度和时间是影响ZSM-5分子筛合成的重要因素。
通过优化反应温度和时间，可以获得更高硅铝比和更好结晶度的分子筛。
研究表明，适当的提高反应温度和延长反应时间，有利于提高分子筛的硅铝比和结晶度。
2. 碱度优化碱度对ZSM-5分子筛的合成也有重要影响。
在无模板合成过程中，通过调整碱源的种类和用量，可以控制反应体系的碱度，进而影响分子筛的硅铝比和结晶度。
适当的提高碱度，有利于促进分子筛的合成和提高其硅铝比。
3. 添加剂的使用在合成过程中，可以添加一些助剂或表面活性剂，以改善分子筛的形貌、孔结构和表面性质。
例如，添加适量的有机胺类物质，可以调节分子筛的孔道结构和酸性，提高其催化性能。
四、性能表征与评价合成出的高硅ZSM-5分子筛需要进行性能表征与评价。
常用的表征手段包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氮气吸附-脱附等温线等。
用ZSM-5降解液进行SBA-15分子筛合成的研究
称取 ８ ４ ． ８ｇ氢 氧 化 钠 溶 解 在 ７ ０ｍＬ去 离 子 水 中， 然后 在磁力 搅拌 下 加 入一 定 量 的 Ｚ Ｍ一 石 原 Ｓ ５沸
用 的方 法 。将 微 孔酸性 分 子筛 的晶胞 结构嵌 入介 孔
材 料 内部也是 实 现硅基 介孔 材料 酸性 功能化 的一 种
粉 （ ２ ９ ） 待 沸 石 原粉 完 全 分 散 均 匀后 （ 约 搅 １．５ ； ｇ 大
本文 以商用 的 Ｚ Ｍ－ 石 为原 料 ， 用 降解 法 Ｓ ５沸 采 来合 成孔壁 含有 沸 石结 构 单元 的 Ｓ Ａ １ Ｂ 。５介孔 分 子
筛 ， 察 了温 度 、 考 时间 、 Ｓ ５的硅 铝 比、 Ｚ Ｍ一 降解 液量 和 初始 凝胶 ｐ 值 对合 成产 物 的影 响 ， 出适 宜 的合 Ｈ 找
拌 ２ ） 装入带 聚 四氟 乙烯 内衬 的 反应 釜 中， １ ０ ， ｈ 在 ０ ｃ 下 反应 ２ 取 出 ， Ｉ ＝ ４ ｈ后 自然 冷却 ， 体 分层 ， 层 液 液 上 体用 作 降解液 ； 称取 ４ ０ １３固体 ， ． Ｐ ２ ｇ 加入 ９ Ｌ去 ３ｍ 离子 水 ，０℃ 下搅 拌 待 其溶 解 后 倒 入 ２ 酸 ； ８ ５ｇ盐 然
第３ ７卷 第 ４期
２１ ０ ０年
北京化工大学学报（ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｅｊ ｇ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａｕａ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ｌ ｆＢ ｉｎ ｎｖ ｒｉ ｆＣｈ ｍｉａ ｅｈ ｏｏ ｙ（ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ｎ ｉ ｔ ２ １ ００
Ｘ Ｄ、Ｅ 技 术 ， 察 了温 度 、 间 、 Ｓ ５的 硅 铝 比 、 解 液 用 量 和 初 始 凝 胶 ｐ Ｒ ＴＭ 考 时 Ｚ Ｍ一 降 Ｈ值 对 合 成 产 物 的 影 响 。结 果 表 明 ：
ZSM-5分子筛吸附剂应用于污染治理的研究进展
ZSM-5分子筛吸附剂应用于污染治理的研究进展袁亚伟; 李勇【期刊名称】《《无机盐工业》》【年(卷),期】2019(051)010【总页数】4页(P18-21)【关键词】ZSM-5分子筛; 吸附; 水污染; 大气污染【作者】袁亚伟; 李勇【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】TQ424.25ZSM-5分子筛是目前最为常见且十分重要的分子筛催化剂之一，已经广泛应用于石油化工、煤化工及精细化工等催化领域。
虽然研究者们一直在探索ZSM-5分子筛在环境保护中的应用［1］，但其作为吸附剂，在环境吸附领域的研究仍在实验室研究阶段。
因此，本文综述了ZSM-5分子筛作为吸附剂处理大气以及水污染的研究，以期为实现工业化应用提供指导。
ZSM-5分子筛属于正交晶系，空间群为Pnma，晶胞参数为 a=2.017 nm，b=1.996 nm，c=1.343nm，由硅或铝原子为中心，采用sp3杂化与4个顶点处的氧原子成键，并通过氧桥相连形成五元环，8个五元环便构成了ZSM-5分子筛的基本单元［2］。
其孔道结构见图1，由尺寸为0.54 nm×0.56 nm和0.52 nm×0.58 nm的孔道交叉组成。
它没有A、X和Y型分子筛存在的笼，内部的孔道即为其空腔，均可成为有效吸附位点。
因此，ZSM-5分子筛特殊的孔道结构，使得ZSM-5分子筛具有较强的吸附能力，能够很好地吸附水和大气中的有毒有害物质。
图1 ZSM-5分子筛孔道结构示意图1 ZSM-5分子筛的性质1.1 吸附性能分子筛表面的原子受到非平衡力的作用，使得吸附剂表面存在过剩的自由能，具有较强的吸附作用，即色散力；同时由于分子筛孔穴中存在阳离子，骨架氧也带有负电荷，在这些离子附近还存在较大的静电力，因此分子筛的吸附作用是色散力和静电力的共同作用［3］。
ZSM-5分子筛是由交叉孔道构成，且孔道半径相比于其他分子筛或活性炭更小，仅能装下一个分子，因此被吸附的分子受到各个方向孔壁的色散力作用，呈现叠加效果，使其牢牢地被吸附在分子筛孔道内。
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ZSM-5沸石分子筛改性研究进展
摘要本文综述了近年来ZSM-5沸石分子筛的改性研究进展，重点从酸性调节和孔道调节对近年来的改性研究进行归纳总结，对ZSM-5沸石分子筛的研发工作具有促进作用。
关键词ZSM-5分子筛；改性；酸性；孔道
沸石是分子筛中应用最广泛的物质，是具有四面体骨架结构的硅铝酸盐，具有分子筛作用的沸石，通常称为沸石分子筛。
ZSM-5分子筛（Zeolite Socony Mobil Number 5）是其中非常重要的一种人工合成的沸石分子筛，是由美国Mobil石油公司于1972年首次开发的高硅三维直孔道结构沸石，属于第二代沸石，具有二维的孔道系统，独特的交叉孔道结构。
ZSM-5分子筛还具有很高的水热稳定性、择形性和亲油疏水能力，加上特殊的三维交叉孔道体系，使其成为石油化工领域首选的催化材料，在催化裂化、催化重整、润滑油馏分脱蜡、乙烯苯烃化、二甲苯异构化、甲醇转化汽油、甲醇/二甲醚制丙烯、甲苯歧化等装置中得到广泛的使用。
1 ZSM-5分子筛的改性进展
ZSM-5分子筛的改性方法按目的划分，大体可以分为两个方面：
1）调节分子筛的酸强度与酸量，主要通过在ZSM-5表面负载金属或非金属氧化物、分子筛的脱铝补铝等方式来实现。
2）调节分子筛的孔道，一般可通过酸碱处理或化学硅沉积的方法来达到目的。
1.1 酸性调节
通过调节ZSM-5的酸强度或者酸量，使其具有较为适中的酸性，一方面可以减少无需的副反应发生，从而提高催化剂的选择性，另一方面可减少催化剂因积碳而导致的失活，延长催化剂使用寿命。
1.1.1 氧化物改性
对于中等强度酸性氧化物改性，磷化物是采用最多的改性物质。
Kaeding等用磷化合物改性ZSM-5沸石后，MTO的C2=-C4= 烯烃选择性达70%，认为是由于处理后较强酸中心减少所造成的。
Zhao等采用磷酸、氧化锆改性HZSM-5用于DME转化制烯烃的研究，甲醇转化率达100%，丙烯摩尔选择性达45%，总低碳烯烃64.6%。
采用磷化物进行改性，不但可以有效减少ZSM-5表面的强酸中心，还将改变分子筛表面的亲水性能。
另外，杨静等采用密度泛函理论和团簇模型，从微观角度通过计算证实了磷改性可提高ZSM-5的水热稳定性。
采用中性或略偏碱性氧化物（如锌的氧化物等）对ZSM-5进行修饰，所制
备的催化剂主要用于低碳烃的芳构化反应。
在芳构化反应中，除要求催化剂应具备较好的催化性能外，最主要的是提高催化剂的抗积碳能力。
在ZSM-5中引入ZnO，Zn与分子筛表面活性中心产生相互作用，在分子筛孔道中可形成较强的Zn-O型L酸-碱中心，可以促进低烃烃的芳构化，还能减缓催化剂的积碳速率。
孙玉建等将Zn改性ZSM-5应用于乙烯的无氧芳构化反应中，鉴于乙烯的高反应活性，高硅铝比催化剂失活更慢，寿命明显延长，显示出了良好的抗积碳性能；另外，研究还表明，由于Zn具有脱氢环化的功能，随着Zn含量的增加，芳烃选择性增大，但催化剂积碳将显著增加。
王清遐等用Mg改性的ZSM-5用于MTO反应，在500 ℃下，C2=-C4= 烯烃的收率可达90%，其中丙烯的含量达到50%。
同一研究小组还研究了Mg/ZSM-5的制备条件对催化剂性能的影响，认为Mg/ZSM-5的择形性与Mg的添加方式有关，快速的离子交换比常规的方法有效。
张飞等发现Ca改性HZSM-5后，Ca/HZSM-5催化剂的稳定性与转化产物中低碳烯烃的总选择性均显著提高，丙烯选择性由Ca改性前的30%提高到40%。
ZSM-5上负载稀土金属或贵金属，将对ZSM-5的催化性能产生重要影响。
任丽萍等采用La对于ZSM-5进行改性，并将改性后的催化剂用于C4烯烃催化裂解制丙烯的反应中。
研究表明，由于La的引入，明显降低了ZSM-5的强酸中心含量，从而使催化剂的活性降低，同时加大了氢转移反应的程度，使得C6+与丁烷的选择性增加，降低乙烯选择性，从而使丙烯/乙烯质量比大幅度提高。
而在ZSM-5中引入W，将中和催化剂的强酸位，降低酸性和酸强度，抑制C4烯烃裂解过程的芳构化和氢转移等副反应的发生，可增强催化剂的抗积碳能力，并促进催化裂解过程中发生的歧化反应，提高丙烯的选择性和收率。
彭志光等利用硝基甲烷还原法制备了纳米Au颗粒，并用于对ZSM-5的改性，所制备的催化剂对分子氧化β-紫罗兰酮具有较好的催化性能。
目前金属氧化物改性ZSM-5的重要趋势是利用双组份甚至多组分对ZSM-5催化剂进行修饰，以期获得更加优异的催化性能。
邱定安等在研究Pt/ZSM-5对丙烷脱氢反应催化性能时发现，在催化剂中引入助剂Sn，可以明显提高Pt/ZSM-5催化剂丙烷脱氢催化活性和选择性，随着Sn量的增加，负载型PtSn/ZSM-5催化剂氢化学吸附量和丙烷脱氢活性明显增加，但当Sn/Pt摩尔比超过6.5时，Sn 物种被还原，致使催化剂氢化学吸附量和丙烷脱氢活性下降。
同时，随着ZSM-5硅铝比的增加，PtSn/ZSM-5表面酸中心数量和强酸中心数量越低，当SiO2/Al2O3摩尔比增加至108时，催化剂对丙烷脱氢反应的催化活性逐步提高，且积碳量逐渐下降，抗积碳性能得以提高。
文彦珑等采用等体积浸渍法制备了同时含铅、铁、钴的多金属ZSM-5催化剂，并用于固定床反应器上催化丙酮与甲醇氨化合成2，6-二甲基吡啶。
研究表明，掺杂多金属由于其协同作用，明显改善了ZSM-5分子筛的孔道结构，提高了催化剂表面的B酸/L酸的比值，从而使催化剂性能显著提升。
1.1.2 脱铝与补铝
对ZSM-5进行脱铝补铝改性，主要的方法有水蒸气处理、酸（碱）液处理
等。
杨抗震等用水蒸气对P-ZSM-5分子筛进行处理，研究发现在水蒸气处理过程中，分子筛骨架中部分四配位铝水解形成Al（OH）3，从分子筛骨架中脱离，形成铝合物碎片，使催化剂的酸强度和酸量都出现了下降；另外，水蒸气处理可疏通孔道，使催化剂的孔径和孔容略有增加；经水蒸气改性后的催化剂可提高丁烯裂解制丙烯的选择性和收率，并提高抗积碳能力。
采用表面刻蚀法，利用氢氟酸对ZSM-5分子筛进行改性，由于脱除了与B 酸位相连的骨架铝原子，而减少了分子筛的B酸，氟处理后产生的结构缺陷、以及取代了和骨架相连羟基的F-的强烈诱导作用，使L酸位大量增加；且改性后催化剂强酸相对减少，弱酸相对增加，其醚化活性得以提高。
金文清等用氢氧化钠溶液对ZSM-5分子筛进行处理，发现处理后分子筛酸强度并未降低，但由于硅溶解速率远远大于铝溶解速率，导致分子筛硅铝比降低，间接地进行了分子筛的“补铝”，增加了酸量；碱液处理对ZSM-5分子筛具有扩孔、造孔的作用，碱液处理后出现了孔径在
8 nm左右的介孔结构，但碱液浓度过大，将导致分子筛结构坍塌。
1.2 孔道调节
对ZSM-5催化剂孔道的调节有两个方向：1）增大孔径。
2）缩小孔口。
增大孔径主要是采用酸、碱处理ZSM-5，而缩小孔口主要采用的是化学硅沉积方法。
1.2.1 酸、碱处理
利用酸、碱处理ZSM-5分子筛，除调整分子筛的酸性外，还会使分子筛的孔径增大，正如李继霞、金文清的研究结果所反映的那样。
增大ZSM-5分子筛孔径的主要目的是提高分子在催化剂内的扩散性能以及吸附性能，以提高分子筛的催化活性，增大反映速率。
用酸、碱处理ZSM-5，会产生一定的介孔结构，增大空容，减少物质的扩散阻力，但会导致ZSM-5分子筛的部分结构坍塌，孔径一致性减少，分子筛晶粒破碎。