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。

，沸石分子篩所需的原料混合后，主要物種硅酸鹽與鋁酸鹽聚合生成硅鋁酸鹽初始凝膠。這種硅鋁酸鹽凝膠是在高濃度條件下快速形成的，因此具有很高無(wú)序度，但是這種硅鋁酸鹽凝膠中可能含有某些初級結構單元，如：四元環(huán)、六元環(huán)等等。同時(shí)，這種凝膠和液相之間建立了溶解平衡。另外，硅鋁酸根離子的溶度積與凝膠的結構和溫度息息相關(guān)，隨著(zhù)晶化溫度的變化，這種凝膠和液相之間建立起新的凝膠和溶液的平衡。其次，液相中多硅酸根與鋁酸根濃度的增加導致晶核的形成，然后是沸石分子篩晶體的生長(cháng)。在沸石分子篩的成核和晶體生長(cháng)過(guò)程中，消耗了液相中的多硅酸根與鋁酸根離子，從而引起硅鋁凝膠的繼續溶解。由于沸石晶體的溶解度小于無(wú)定形凝膠的溶解度，后結果是凝膠的完全溶解，沸石分子篩晶體的完全生長(cháng)。

水熱合成法是在沸石分子篩合成中常用和有效的途徑，深入研究分子篩水熱合成的主要困難是對分子篩的生成機理了解的還不夠清楚。但是，對于沸石分子篩的合成來(lái)說(shuō)無(wú)論哪種生成機理，其晶化過(guò)程都要經(jīng)歷相同的基本步驟：多硅酸鹽與鋁酸鹽的再聚合、分子篩成核、核生長(cháng)、分子篩晶體的生長(cháng)以及引起的二次成核。為了很好的控制和調變沸石分子篩的合成反應，重要的是研究反應的條件對合成反應的影響。根據多年的實(shí)踐經(jīng)驗，下列影響因素在沸石分子篩的合成中占有很重要的地位，主要包括：反應物的組成、硅鋁比、堿度、陳化、晶化溫度與時(shí)間等等。研究這些因素對于合成沸石具有很重要的意義。

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。

從原料的均勻混合到升溫晶化前的靜止過(guò)程，這一個(gè)階段被叫做陳化。在陳化過(guò)程中，凝膠的組成、結構都是會(huì )發(fā)生變化的，陳化過(guò)程有時(shí)甚至是緩慢的成核過(guò)程，導致分子篩生長(cháng)周期的縮短。為典型的例子是在合成FAU分子篩時(shí)使用的Y導向劑就需要所有反應物混合均勻后室溫陳化，這是因為導向劑經(jīng)過(guò)陳化產(chǎn)生了微小的沸石晶核，并且含有大量的六元環(huán)。

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。