催化領(lǐng)域的應用
沸石分子篩具有復雜多變的結構和特的孔道體系，是一種性能優(yōu)良的催化劑。ZSM- 5 與Y型沸石分子篩共同作用應用于 FCC 反應，以獲得較高產(chǎn)率的汽油、丙烯和丁烯。MCM- 22 沸石分子篩在烷基化反應上具有顯著(zhù)的優(yōu)勢，例如 MCM- 22 作為液相烷基化催化劑催化苯和乙烯反應制備乙苯，不僅提高了乙苯選擇性，并且 MCM- 22 本身的穩定性高，用量少，可以在反應器中進(jìn)行原位再生，而其它種類(lèi)催化劑則從反應器中取出另行再生。在短鏈烷基取代芳烴的合成反應上，MCM- 56 有更好的活性，并且不容易失活。ZSM- 22 在許多工藝中用作催化劑，但主要是用于丁烯骨架異構和正庚烷異構化兩個(gè)方面。

從簡(jiǎn)單的基本結構單元進(jìn)行研究。通常來(lái)講，沸石分子篩都是一個(gè)個(gè)四面體通過(guò)共用頂點(diǎn)來(lái)堆積得到的，所以一個(gè)四面體就是一個(gè)初級的結構單元(TO4四面體)。例如：對于silicalite-1沸石分子篩來(lái)講，它的初級結構單元是硅氧四面體（[Si O4]0），并且這個(gè)四面體結構單元呈現電中性，這些硅氧四面體通過(guò)共用氧原子的連接，形成了具有MFI結構的沸石分子篩。在合成中模板劑和吸附水是存在于它的孔道中的。當然，當在合成體系中有鋁存在的條件下，則有兩種四面體：硅氧四面體（[Si O4]0）和鋁氧四面體（[Al O4]-），并且鋁氧四面體是存在一個(gè)負電荷的，通過(guò)組裝合成了硅鋁的具有MFI結構的分子篩，由于這種結構本身帶有一定的負電荷，因此必然要通過(guò)額外的陽(yáng)離子來(lái)平衡，使其整體終呈現電中性。而磷鋁分子篩則是磷氧四面體（[PO4]+）和鋁氧四面體（[Al O4]-）嚴格交替構成，骨架呈電中性。當然，在初級結構單元與初級結構單元的連接中，要遵守Lowenstein規則：在硅鋁骨架結構中，鋁與鋁不能相鄰；在磷酸鹽骨架結構中，如SAPO-34，鋁是不能和二價(jià)或者三價(jià)金屬原子相鄰、以及磷不能與硅或磷相連的。

分子篩的骨架結構由初級結構單元進(jìn)行有限或者無(wú)限的連接后而形成的。有限的結構單元，如次級結構單元通常是指由TO4四面體通過(guò)共同使用的氧原子，從而按照不同的連接方式組成的多元環(huán)結構，比較常見(jiàn)的環(huán)結構如四元環(huán)、五元環(huán)、六元環(huán)、雙四元環(huán)和雙六元環(huán)?，F在所發(fā)現的為18種次級結構單元。例如4-4次級結構單元，它所代表的的是兩個(gè)四元環(huán)，即雙四元環(huán)。正如我們所熟知的A型分子篩，它就是通過(guò)SOD籠與雙四元環(huán)之間進(jìn)行連接從而形成了沸石分子篩。當然我們所說(shuō)的SBU只是在理論意義上的拓撲單元，是為了更好的理解和解釋沸石分子篩的結構，不能這樣就認為是沸石分子篩晶化過(guò)程的真實(shí)物種。

分子篩的骨架中存在一特征籠狀結構單元，而籠狀結構單元又是根據確定它們多面體的多元環(huán)來(lái)描述的。例如，我們所熟悉的SOD籠它由八個(gè)六元環(huán)和六個(gè)四元環(huán)來(lái)組成的，一般簡(jiǎn)寫(xiě)成4668。不同的分子篩骨架會(huì )含有相同的籠狀結構單元，換句話(huà)說(shuō)，同一個(gè)籠狀結構單元通過(guò)不同連接方式會(huì )形成不同的分子篩骨架結構類(lèi)型。一個(gè)經(jīng)典的例子就是SOD籠。

初始凝膠的配比往往能夠決定終產(chǎn)物的類(lèi)型。初投料的反應物的不同會(huì )導致后的生成物的完全不同，如，陽(yáng)離子不同可以導致分子篩產(chǎn)物的不同，鈉離子容易導向LTA、CAN、FAU、GIS等分子篩骨架的生成；而鉀離子則容易導向LTL、CHA、ERI等類(lèi)型的分子篩骨架。即使初的反應物相同只是反應物含量有微少的差別也極有可能得到不同的物相，如堿度對分子篩合成體系的影響。另外當所有物料比例都相同，只是簡(jiǎn)單的使用不同的硅源也有可能導致分子篩晶體大小、形貌、甚至骨架類(lèi)型的改變。當我們用相圖來(lái)表述整個(gè)物料時(shí)，從中可以發(fā)現許多結構只能在一個(gè)特定的區域里得到。有時(shí)由于過(guò)于多的影響因素，只能選擇一兩個(gè)變量來(lái)作圖。另外，投料時(shí)的加料順序，人為操作對于分子篩的合成也是一個(gè)影響因素。

對于合成沸石分子篩，溫度是一個(gè)很重要的因素。溫度變化會(huì )影響水在反應釜中的壓力的變化、硅鋁酸鹽的聚合狀態(tài)和聚合反應、凝膠的生成和溶解與轉變、分子篩的成核與生長(cháng)以及介穩相間的轉晶。相同的體系在不同的溫度下可能會(huì )得到完全不一樣的物相，溫度越高得到的沸石的尺寸和孔體積越小，晶體骨架密度相應增大。一般而言在150 °C以下，初級結構往往是四元環(huán)或六元環(huán)，而當溫度150 °C，則往往是五元環(huán)的初級結構單元。由此可見(jiàn)，在高溫水熱條件下，無(wú)機物（主要是硅鋁酸鹽物種）的造孔規律和晶化溫度與水蒸汽壓之間存在著(zhù)密切的聯(lián)系。
晶化時(shí)間往往也是分子篩合成的一個(gè)重要因素。晶化時(shí)間不夠常常會(huì )有大量的原料未轉化，時(shí)間過(guò)長(cháng)，往往會(huì )發(fā)生晶體轉晶的現象，一般由比較空曠的結構轉化為比較致密的結構。晶化時(shí)間與晶化溫度往往是相輔相成的，降低溫度，就要增加晶化時(shí)間；升高溫度，有時(shí)就要縮短晶化時(shí)間。