本发明涉及二元取代苯改性分子筛及其制备方法和应用，属于吸附剂技术领域。本发明解决的技术问题是提供二元取代苯改性分子筛的制备方法。该方法采用二元取代苯溶液对分子筛进行浸渍后，固液分离，固体干燥，得到二元取代苯改性分子筛。本发明通过对分子筛进行浸渍改性，成功制备得到二元取代苯改性分子筛，其制备方法简单可控，能耗低，成本低，且得到的改性分子筛，可作为N2/CH4、O2/CH4、(N2+O2)/CH4等体系的选择性吸附剂，尤其是在分离N2/CH4时，CH4的吸附量低，氮气甲烷的分离比大，可应用在煤层气、油田气或生物气中提纯甲烷。