选择纳米级的HZSM-5分子筛作为改性研究对象,对其进行NaOH溶液改性、Mg改性、复合改性（NaOH溶液改性加Mg改性）、P改性处理。将不同方式改性后得到的分子筛催化剂用于催化生物乙醇制丙烯反应,利用TEM、SEM、XRD、NH₃-TPD、TG、Py-IR、N₂吸脱附以及²⁷Al MAS NMR等一系列表征技术研究改性处理对纳米HZSM-5分子筛催化生物乙醇制丙烯反应性能的影响。采用NaOH溶液和乙酸镁的复合改性方式对纳米级HZMS-5分子筛进行改性处理,同时将复合改性后得到的催化剂同单一乙酸镁改性和单一NaOH溶液改性得到的催化剂以及未改性的分子筛催化剂进行对比。实验结果表明,复合改性过程中第一步的NaOH溶液处理使HZSM-5分子筛上的孔道尺寸扩张,并产生了新的介孔孔道。孔容和孔径的增加使得第二步Mg改性中的乙酸镁能够进入分子筛的孔道内,并对分子筛孔道内表面上的酸性中心进行改性处理。复合改性后的分子筛内外表面上的酸性中心都得到Mg改性的调整,同时还保留了部分NaOH处理得到晶内介孔。复合改性后的分子筛上的酸性中心强度降低,有效抑制了芳构化反应和积碳反应等副反应;孔道结构的优化,提高了反应产物的扩散速率。相比于单一改性复合改性后的分子筛催化剂的丙烯的选择性和催化剂的稳定性都显著提高。以（NH₄）₃PO₄为磷源,采用等体积浸渍法制备了一系列不同磷含量改性的纳米HZSM-5分子筛催化剂,同时对比两种不同SiO₂/Al₂O₃比的分子筛在相同磷改性条件下的影响。结果显示,随着磷含量的增加,分子筛上的表面酸强度逐渐减弱;在适当的P含量改性后的催化剂上,丙烯选择性和催化剂稳定性都得到显著提高。对比相同P含量不同SiO₂/Al₂O₃比的HZSM-5分子筛,高SiO₂/Al₂O₃比的分子筛上具有更好的催化剂稳定性;低SiO₂/Al₂O₃比的分子筛上表现出较高的丙烯选择性。乙醇脱水生成乙烯是在弱酸中心进行的,而丙烯的生成需要有一定强度的强酸中心。相同P含量改性条件下,低SiO₂/Al₂O₃比的分子筛上具有较大酸密度,且强酸中心较多,因此丙烯的选择性较高;高SiO₂/Al₂O₃比的分子筛上的酸密度较小,且强酸中心较少分布更均匀,因此表现出更好的催化剂稳定性。总的来说,对于磷改性而言磷含量不能太多或者太少,适当的磷含量改性能显著提高丙烯的选择性和催化剂稳定性。在研究了磷含量改性对分子筛催化性能的影响后,进一步研究了不同无机磷源对纳米HZSM-5分子筛催化剂的影响。在不同无机磷源、相同磷含量改性后的分子筛表面上的酸性几乎完全相似,改性后的催化剂在催化生物乙醇制丙烯反应中表现出相同的催化性能。因此,在磷含量相同的条件下,不同的无机磷源对纳米HZSM-5分子筛的磷改性并没有显著的影响。