沸石蜂窩分子篩的性能與應用

沸石分子篩是指具有空曠骨架和較規則孔籠結構的含堿金屬或堿土金屬氧化物的硅鋁酸鹽材料。 其從1956年被瑞典科學家發現之后便廣泛應用，后因其特殊的物理特性被廣泛應用于石油化工、環境保護、生物工程等領域。并且隨著沸石分子篩需求量逐漸擴大，研究人員開始不斷拓展多種沸石分子篩的合成方法，從而滿足各個領域的需求。

沸石蜂窩分子篩具有超強的吸附性能，其之所以具有強大吸附性能，是因為分子引力作用在固體表面產生的一種“表面力”，當流體流過時，流體中的一些分子由于做不規則運動而碰撞到吸附劑表面，在表面產生分子濃聚，使流體中的這種分子數目減少 到分離、清除的目的。由于吸附不發生化學變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，被稱作是解析或再生過程。

同時，蜂窩沸石分子篩也具有強大的離子交換性能，其指的是對骨架外的補償陽離子交換過程。通過離子交換能夠改變沸石分子篩的孔徑大小，從而改變其性能。經離子交換后，陽離子的數目、大小和位置發生改變，如高價陽離子交換低價陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數目減少，往往造成位置空缺使其孔徑變大；而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后，則易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔徑有開始減小。

再次，蜂窩狀沸石分子篩因其具有獨特的晶體結構，因此有一定的催化性能。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時，催化反應的進行受到沸石分子篩晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形狀都可以對催化反應起著選擇性作用。

伴隨著研究的不斷深入，沸石分子篩逐漸從實驗室走向了工業實際應用。由于其強大的性能，因此能夠與反應器集成，在膜催化反應中，現反應與分離的藕合。目前研究的沸石分子篩膜的應用領域通常為滲透汽化、氣體分離及膜反應器。

正是人類實踐活動的需要和應用領域的發展， 不斷的推動著沸石分子篩的發展。從天然沸石到人工合成沸石、從低硅沸石到高硅沸石；從硅鋁分子篩到磷鋁分子篩；從超大微孔到介孔材料的出現；從無機多孔骨架發展到 MOFs，以及近期正在興起的大孔材料等等，有效的提高了產率，降低了合成成本和環境污染。