ZSM-5 分子筛是一种工业上应用广泛的微孔分子筛。本文采用浸渍法对ZSM-5 分子筛分别进行了Na+、Li+、Ca2+阳离子置换,采用DVS-Advantage 动态水分吸附仪测试材料的水蒸气吸附性能。采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和分子动力学方法对材料的热质交换过程进行模拟研究并探究其吸附机理及主要影响因素。通过计算不同硅铝比,以及不同阳离子置换分子筛的水分等温吸附曲线与自扩散系数,研究了水在改性微孔分子筛中的吸附特性与扩散性能。通过比对验证,模拟计算结果与实验结果能够较好的吻合。实验与模拟结果表明：当相对湿度小于15％时,Ca-ZSM-5 分子筛具有较大的水分吸附量和良好的动力学特性；当相对湿度大于15％时,Li-ZSM-5分子筛具有较大的吸附量并且具有较低的脱附能。随着硅铝比降低,材料的吸附量增加,平均等量吸附热增加；随着湿度的增加,水蒸气吸附过程由特异性吸附转变为非特异性吸附,平均等量吸附热逐渐降低；自扩散系数随着硅铝比的降低而增大,随着吸附量的增加先增大后减小。