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环境湿度是一个与人们生活和生产有密切关系的重要环境参数，随着生产的发展和生活水平的提高，空气除湿已经发展并形成一门新的技术。沸石分子筛是一种应用广泛的纳米微孔材料。吸附式制冷、吸附式除湿等技术的广泛应用使得水分子在分子筛上吸附的研究显得日益重要。
本论文通过巨正则系综蒙特卡罗方法(GCMC)和分子动力学方法(MD)模拟研究了水蒸气在ZSM-5型分子筛上的吸附特性与扩散行为过程。
根据国际沸石学会数据构建了分子筛结构模型，并采用Connoly表面方法和Solvent表面方法对ZSM-5型分子筛的几何结构性质进行了模拟分析。通过模拟方法看到了实验难以表征的水蒸气在分子筛中具体吸附位，研究了压力、温度和硅铝比对ZSM-5型分子筛吸附性能的影响及其吸附热的变化规律，并用均方位移与径向分布函数分析了水蒸气在ZSM．5型分子筛中的扩散行为过程，以及不同改性方法对ZSM-5型分子筛吸附特性与扩散行为过程的影响。
模拟计算结果表明：随着分子筛硅铝比的降低，分子筛的骨架原子及平衡阳离子占有体积逐渐增大，真实孔隙体积逐渐减小，分子筛中水分子无法到达的体系也在逐渐减小。全硅ZSM-5分子筛在低压条件下有较强的憎水性，随着压力的升高，吸附量逐渐增大，且随着压力的增大，吸附等温线可以分成三部分。Al(Na<+>)ZSM-5型分子筛在较低的压力下就有较大的吸附量，随着分子筛骨架杂原子的增多，分子筛的亲水性逐渐增强；对于一定硅铝比的ZSM-5型分子筛，在低压条件下，温度的升高不利于水分子在分子筛上的吸附；经K<+>、Na<+>、Ca<2+>交换后的ZSM-5型分子筛吸附量有显著变化，吸附量随着孔径的增大而增加；随着分子筛中骨架Si被Ti原子的取代，分子筛的吸附量有所增加。但随着分子筛骨架Al原子被Ti原子取代数目的增多，分子筛吸附量不断减小；在相同吸附量下，吸附热随硅铝比的增加而降低，且分子筛孔径越大吸附热越小。
室温以上，水的均方位移曲线基本上与时间成线性关系。随着温度的升高，水分子间的氢键作用逐渐减弱，且氢键分布范围逐渐扩大；分子筛骨架杂原子和平衡阳离子对水分子间形成的氢键有破坏作用。相同条件下，水在Al(Na<+>)ZSM-5中的均方位移与水在ZSM-5中的均方位移相比较小。相同的温度下，硅铝比越高，水分子在分子筛中的扩散速度越快，越有利于水分子在分子筛中的扩散。