ZSM-5分子筛因具有独特的孔道结构、可调的酸性和高的水热稳定性而在石油化工、环境治理和吸附分离等领域得到了广泛的应用。针对目前天然矿物深加工产品附加值低、经济效益差,以及利用化工原料合成分子筛成本高、生产过程非“绿色化”等问题,本论文分别选取富硅天然矿物硅藻土和富铝天然矿物高岭土作为分子筛合成的全部硅源、铝源和铁源,在无胺体系下,采用“晶种法”和“直接法”进行了高附加值Fe-ZSM-5分子筛的绿色合成研究,并详细考察了各因素对天然矿物活化以及分子筛合成的影响。最后,以最适条件下所得Fe-ZSM-5作为催化裂解催化剂活性组分,正庚烷为模型化合物,考察其催化裂解性能。实验结果表明:（1）采用低温液相碱溶法活化硅藻土,溶解率可达到90%以上,并可同时除去石英等惰性杂质;采用低温固相碱熔法可实现高岭土的低温高效活化（最适活化温度250 ^oC,活化时间30 min）,与传统热活化相比可显著降低能耗、缩短活化时间。（2）以活化天然矿物为原料,分别采用“晶种法”和“直接法”等无胺法均可成功合成出具有高结晶度且纯相的ZSM-5分子筛。“晶种法”中,异质晶种（如NaY分子筛）与同质晶种（ZSM-5分子筛）诱导ZSM-5分子筛合成的路径是不同的,前者合成过程与直接法类似,后者由于与目标分子筛具有相同的次级结构单元所以可加速分子筛的合成并抑制杂晶的生成。直接法合成ZSM-5分子筛由于无需使用任何添加剂,可直接将活化天然矿物转化为目标分子筛,所以在经济上更具有优势。（3）Fe-ZSM-5分子筛合成过程中,Fe绝大多数是以孤立四配位骨架Fe³⁺形式存在,少量以低聚态Fe_x³⁺O_y和Fe₂O₃聚集态形式存在。催化裂解评价结果显示,骨架Fe的引入有利于提高ZSM-5分子筛的催化裂解活性和丙烯的选择性。从整体上看,正庚烷催化裂解反应均以单分子裂解路径为主,并且随着Fe/Al的升高,单分子裂解路径机理所占比例越大。