沸石分子篩材料如今作為催化劑、催化劑載體以及吸附劑被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中,根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年全世界使用分子篩的數(shù)量已超10萬(wàn)噸,并且可查閱到大量的專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)、專(zhuān)利與評(píng)論發(fā)表文章。二十世紀(jì)50年代,A和X型沸石,尤其是人工合成的Y型沸石能夠應(yīng)用于催化裂解上的應(yīng)用,是當(dāng)代沸石材料工業(yè)與商業(yè)化的開(kāi)端。

與其他氧化物材料相比而言,沸石分子篩類(lèi)材料一般具有如下的一些共同特征:

(1)高度有序的晶體結(jié)構(gòu)和分子水平的孔道尺寸;

(2)明確的孔結(jié)構(gòu)、 對(duì)客體分子表現(xiàn)擇形性。 擇形性是由反應(yīng)物、 產(chǎn)物或過(guò)渡態(tài)分子擴(kuò)散差別引起的;

(3)表面上存在著大量的補(bǔ)償陽(yáng)離子或結(jié)構(gòu)羥基,使得表面活性中心及其環(huán)境能通過(guò)離子交換、 骨架的化學(xué)功能化以及接枝有機(jī)金屬基團(tuán)等,在原子和分子水平上來(lái)設(shè)計(jì)。

總之,沸石分子篩結(jié)構(gòu)的多樣性,特別是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的可調(diào)變性大大地?cái)U(kuò)展了沸石分子篩的應(yīng)用范圍。

水蒸氣改性是最常用的沸石分子篩改性方法, 它通過(guò)改變分子篩的硅鋁比來(lái)達(dá)到改性的目的。 水蒸氣改性不僅使分子篩發(fā)生脫鋁, 還發(fā)生重結(jié)晶和結(jié)構(gòu)重排。 在水蒸氣改性過(guò)程中, 隨著處理溫度提高和時(shí)間延長(zhǎng),沸石分子篩脫鋁程度會(huì)加深,B 酸活性逐漸降低, 并引起酸強(qiáng)度的明顯降低。

沸石分子篩因其特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的催化性能廣泛應(yīng)用于石化工業(yè)中。 近年來(lái), 隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的逐步增強(qiáng), 采用綠色合成( 即使用無(wú)毒無(wú)害原材料、 反應(yīng)具有高選擇性并且對(duì)環(huán)境友好的合成) 和負(fù)載合成方法已經(jīng)成為分子篩合成的重要方向。