沸石分子筛

　分子筛是一类具有均匀微孔，主要由硅、铝、氧及其它一些金属阳离子构成的吸附剂或薄膜类物质，其孔径与一般分子大小相当，据其有效孔径来筛分各种流体分子。沸石分子筛是指那些具有分子筛作用的天然及人工合成的晶态硅铝酸盐。沸石分子筛由于其特有的结构和性能，已成为一门独立的学科，沸石分子筛的应用已遍及石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域。随着国民经济各行业的发展，沸石分子筛的应用前景日益广阔。

　　最早发现的是天然沸石，大约有50多种，早期对它们的用途很少开发．其应用主要局限于气体的干燥、纯化及分离。二十世纪50年代A和x型沸石，特别是Y型沸石的人工合成及其在催化裂解上的应用被看成是沸石材料工业和商业化的开端。从那时到现在的半个世纪里，沸石分子筛的研究经历了三个主要发展阶段，即七十年代ZSM-5的合成、八十年代AIPO4-n系列分子筛的合成和九十年 代M4lS介孔类分子筛的合成。现今沸石分子筛的种类已至少超过120多种，孔道尺寸从微孔扩展到了中孔，骨架化学组成从硅酸铝扩展到了含有各种杂原子的硅铝酸盐及磷铝酸盐，已成为石油加工和精细化工中不可缺少的催化和吸附材料。

　　沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物，其化学通式为：Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表阳离子，m表示其价态数，z表示水合数，x和y是整数。沸石分子筛活化后，水分子被除去，余下的原子形成笼形结构，孔径为3～10&Aring。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴，空穴之间有许多同直径的孔（也称“窗口”）相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部，而把比孔径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用，故得名分子筛。沸石分子筛在自然界中即可存在，人工大量合成是从上世纪70年代开始。