隨著天然與人工分子篩在化工行業(yè)的應(yīng)用的推廣，以及各方面的生產(chǎn)要求的提高，促使分子篩的研究成為當(dāng)今的熱門話題。分子篩是一類具有均勻微孔，主要由硅、鋁、氧及其它一些金屬陽(yáng)離子構(gòu)成的吸附劑或薄膜類物質(zhì)，其孔徑與一般分子大小相當(dāng)，據(jù)其有效孔徑來篩分各種流體分子。

沸石分子篩是一種無機(jī)晶體材料，因具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)的酸性和高的水熱穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用于催化、吸附和離子交換等領(lǐng)域中，并起著不可替代的作用。人們對(duì)于沸石分子篩的人工合成研究可追溯到 20 世紀(jì) 40 年代，Barrer 等通過對(duì)天然礦物在熱的鹽溶液中相態(tài)轉(zhuǎn)變的研究，首次實(shí)現(xiàn)了沸石分子篩的人工合成，自此揭開了人工合成沸石分子篩的序幕。

沸石分子篩與一般常用的固體吸附劑如硅膠、活性炭、活性氧化鋁等相比，在吸附性能方面有二個(gè)顯著的特點(diǎn)，一個(gè)是選擇性吸附，另一個(gè)是高效率吸附。

（1）選擇性吸附

具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(a)根據(jù)分子大小不同進(jìn)行選擇吸附，由于分子篩具有空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中存在著很多排列得非常整齊而有規(guī)則的孔穴*（籠子），而且孔的直徑也很均勻，其大小和一般分子有相近的數(shù)量級(jí)。它們只能使直徑比孔小的分子進(jìn)入，直徑比孔大的分子則排斥在外，因此，沸石分子篩在吸附時(shí)具有篩分分子的作用，或者說對(duì)分子的形狀大小具有選擇作用。利用這一性質(zhì)，分子篩在吸附時(shí)可按形狀不同，把物質(zhì)分離開來。例如正構(gòu)烷烴分子的臨界截面直徑是4.9埃，而其他烴類的臨界截面直徑均大于5埃，用孔徑為5埃的5A分子篩為吸附劑時(shí)，則只有正構(gòu)烷烴能進(jìn)入籠子中而被吸附，其他烴類則都被排斥在外，這樣就可把正構(gòu)烷烴和其他烴類分離開來，這種過程工業(yè)上叫分子篩脫蠟。在催化領(lǐng)域里，也可利用分子篩的篩分性能進(jìn)行所謂的擇形催化。

(b)按分子極性不同進(jìn)行選擇吸附沸石分子篩具有很大的內(nèi)表面，一般約為600～1000米3/克，在內(nèi)表面上存在著靜電場(chǎng)，因此具有極性。對(duì)含有極性基團(tuán)（如-OH，-NH2，-SH，＝CO）的極性物質(zhì)或者對(duì)容易被極化的物質(zhì)（如不飽和烴等）能產(chǎn)生吸附作用，而且極性越大、或越容易被極化的物質(zhì)，就越容易被吸附。因此，沸石分子篩對(duì)分子的極性大小具有選擇作用，可按物質(zhì)極性不同，把它們分離開來。例如，一氧化碳和氬兩者的分子大小非常相近，但由于一氧化碳是極性分子，氬是非極性分子，所以5A分子篩吸附一氧化碳的量遠(yuǎn)大于氬，在-75℃和100毫米汞柱的壓力下，5A分子篩吸附氬為1.7％（重），而一氧化碳則為11％（重）。又如，在25℃和1毫米汞柱的壓力下，4A分子篩吸附乙烷為0.3％，乙烯1.4％，乙炔3.8％。

（2）高效吸附

水是極性很強(qiáng)的物質(zhì)，很容易被沸石所吸附，因此常把沸石作為干燥劑使用，而且和其他干燥劑相比，有其突出的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)硅膠和氧化鋁等一般吸附劑講，在水蒸氣的分壓或濃度很低時(shí)，或者吸附溫度較高、氣流速度較大時(shí)，它們的吸水率就很差?？墒欠惺肿雍Y，即便在低分壓、低濃度、高溫和高速等條件下，仍具有很好的吸水效率。

沸石分子篩由于其特有的結(jié)構(gòu)和性能，已成為一門獨(dú)立的學(xué)科，沸石分子篩的應(yīng)用已遍及石油化工、環(huán)保、生物工程、食品工業(yè)、醫(yī)藥化工等領(lǐng)域。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展，沸石分子篩的應(yīng)用前景日益廣闊。

分子篩與沸石的主要區(qū)別：

主要區(qū)別是在他們的用途上，沸石一般是天然的，孔徑大小不一，只要有空泡就可以防止爆沸。而分子篩的功能要高級(jí)的多，比如篩選分子、做催化劑、緩釋催化劑等，因而對(duì)孔徑有一定的要求，經(jīng)常是人工合成的。