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结构催化剂由于具有低压降、低传质传热阻力等特性，是实现气-液，气-液-固反应中过程强化的关键技术之一。本文对具有良好应用前景的b轴取向HZSM-5分子筛型结构催化剂的可控制备和催化性能进行系统研究，包括含Al晶核、晶核-基体界面效应、晶面诱导孪晶生长及晶体取向对催化反应的各向异性等，以超临界正十二烷催化裂解为模型反应评价其反应性能，旨在阐述HZSM-5催化薄膜的b轴取向调控过程和晶粒取向对催化反应过程的影响规律。针对单层HZSM-5催化薄膜b轴取向调控过程中，Al3+对晶核的形成以及晶核与基体表面吸附沉积作用存在干扰等问题，通过改变Al含量和水解条件以及调变基体表面性质，以提高HZSM-5催化薄膜b轴取向生长的可控性。发现，高含量Al3+减少有效成核，降低晶体生长速率，最终影响催化薄膜的取向性和连续性，Si/Al=100可用来合成b轴取向HZSM-5膜；TiO2修饰的基体表面能够通过以下三点作用提高HZSM-5催化薄膜的b轴取向可控性：(1)为b轴取向分子筛晶体生长提供平滑的晶核-基体界面；(2)增加基体界面与分子筛晶核之间的作用力；(3)提供丰富的Ti-OH基团。通过调控TiO2修饰层的羟基浓度和种类，可实现高度b轴取向HZSM-5催化薄膜的可控制备。针对多层HZSM-5催化薄膜的b轴取向调控过程中，晶面诱导孪晶生长导致其b轴取向性下降的问题，从晶核与基体界面性质调控的角度，提出两种抑制a轴孪晶生长的解决方法。首先，以单层b轴取向HZSM-5为基础，在单层HZSM-5膜表面进行TiO2sol-gel层修饰，继而进行二次合成。实验发现TiO2sol-gel层能有效抑制a轴取向孪晶生长，同时由于厚度较厚而限制了扩散及催化裂解反应性能。TBOT改性法的提出不仅能抑制孪晶生长，同时能够降低Ti-OH修饰层厚度，实现具有超薄Ti-OH层、高催化裂解活性的多层b轴取向HZSM-5催化薄膜的可控制备。以超临界正十二烷的催化裂解为反应模型，评价b轴取向HZSM-5催化薄膜的催化裂解反应性能。发现催化薄膜晶粒取向、负载量、催化膜层数、晶粒大小对催化裂解反应活性和稳定有很大影响，多层、b轴取向、且具有小粒径分子筛晶体的HZSM-5催化薄膜具有高催化裂解反应活性和催化稳定性。