催化領(lǐng)域的應(yīng)用
沸石分子篩具有復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)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(yīng)用于 FCC 反應(yīng)，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(yīng)上具有顯著的優(yōu)勢，例如 MCM- 22 作為液相烷基化催化劑催化苯和乙烯反應(yīng)制備乙苯，不僅提高了乙苯選擇性，并且 MCM- 22 本身的穩(wěn)定性高，用量少，可以在反應(yīng)器中進行原位再生，而其它種類催化劑則從反應(yīng)器中取出另行再生。在短鏈烷基取代芳烴的合成反應(yīng)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(gòu)和正庚烷異構(gòu)化兩個方面。

分子篩的骨架結(jié)構(gòu)由初級結(jié)構(gòu)單元進行有限或者無限的連接后而形成的。有限的結(jié)構(gòu)單元，如次級結(jié)構(gòu)單元通常是指由TO4四面體通過共同使用的氧原子，從而按照不同的連接方式組成的多元環(huán)結(jié)構(gòu)，比較常見的環(huán)結(jié)構(gòu)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(xiàn)在所發(fā)現(xiàn)的為18種次級結(jié)構(gòu)單元。例如4-4次級結(jié)構(gòu)單元，它所代表的的是兩個四元環(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SOD籠與雙四元環(huán)之間進行連接從而形成了沸石分子篩。當(dāng)然我們所說的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(jié)構(gòu)，不能這樣就認為是沸石分子篩晶化過程的真實物種。

，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，因此具有很高無序度，但是這種硅鋁酸鹽凝膠中可能含有某些初級結(jié)構(gòu)單元，如：四元環(huán)、六元環(huán)等等。同時，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(jié)構(gòu)和溫度息息相關(guān)，隨著晶化溫度的變化，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(dǎo)致晶核的形成，然后是沸石分子篩晶體的生長。在沸石分子篩的成核和晶體生長過程中，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(xù)溶解。由于沸石晶體的溶解度小于無定形凝膠的溶解度，后結(jié)果是凝膠的完全溶解，沸石分子篩晶體的完全生長。

雙相轉(zhuǎn)變機理
在人們對于沸石分子篩晶化究竟是通過液相轉(zhuǎn)變機理還是通過固相轉(zhuǎn)變機理爭執(zhí)不清時，八十年代之后，又有科學(xué)家提出了雙相轉(zhuǎn)變的機理。雙向轉(zhuǎn)變機理認為液相轉(zhuǎn)變和固相轉(zhuǎn)變同時存在沸石分子篩晶化過程中，既可以分別發(fā)生在兩種晶化反應(yīng)體系中，也可以同時發(fā)生在一個體系中。
Gabelica等人從對ZSM-5分子篩以及Na Y沸石晶化的研究印證了雙相轉(zhuǎn)變機理的存在性。Iton等人在ZSM-5分子篩的晶化過程中應(yīng)用小角中子散射技術(shù)進行研究，同時發(fā)現(xiàn)使用不同的硅源，ZSM-5沸石分子篩的晶化是遵循不同的機理進行。從而得出即使是同一種類型沸石分子篩，在不同的晶化條件下其生長的機理是不一樣的結(jié)論。

初始凝膠的配比往往能夠決定終產(chǎn)物的類型。初投料的反應(yīng)物的不同會導(dǎo)致后的生成物的完全不同，如，陽離子不同可以導(dǎo)致分子篩產(chǎn)物的不同，鈉離子容易導(dǎo)向LTA、CAN、FAU、GIS等分子篩骨架的生成；而鉀離子則容易導(dǎo)向LTL、CHA、ERI等類型的分子篩骨架。即使初的反應(yīng)物相同只是反應(yīng)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(dāng)所有物料比例都相同，只是簡單的使用不同的硅源也有可能導(dǎo)致分子篩晶體大小、形貌、甚至骨架類型的改變。當(dāng)我們用相圖來表述整個物料時，從中可以發(fā)現(xiàn)許多結(jié)構(gòu)只能在一個特定的區(qū)域里得到。有時由于過于多的影響因素，只能選擇一兩個變量來作圖。另外，投料時的加料順序，人為操作對于分子篩的合成也是一個影響因素。

對于合成沸石分子篩，溫度是一個很重要的因素。溫度變化會影響水在反應(yīng)釜中的壓力的變化、硅鋁酸鹽的聚合狀態(tài)和聚合反應(yīng)、凝膠的生成和溶解與轉(zhuǎn)變、分子篩的成核與生長以及介穩(wěn)相間的轉(zhuǎn)晶。相同的體系在不同的溫度下可能會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(yīng)增大。一般而言在150 °C以下，初級結(jié)構(gòu)往往是四元環(huán)或六元環(huán)，而當(dāng)溫度150 °C，則往往是五元環(huán)的初級結(jié)構(gòu)單元。由此可見，在高溫水熱條件下，無機物（主要是硅鋁酸鹽物種）的造孔規(guī)律和晶化溫度與水蒸汽壓之間存在著密切的聯(lián)系。
晶化時間往往也是分子篩合成的一個重要因素。晶化時間不夠常常會有大量的原料未轉(zhuǎn)化，時間過長，往往會發(fā)生晶體轉(zhuǎn)晶的現(xiàn)象，一般由比較空曠的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為比較致密的結(jié)構(gòu)。晶化時間與晶化溫度往往是相輔相成的，降低溫度，就要增加晶化時間；升高溫度，有時就要縮短晶化時間。