“沸石”是結(jié)晶多孔鋁硅酸鹽的總稱。普通天然沸石具有四面體四配位硅和鋁共享氧形成骨架，陽(yáng)離子保留在結(jié)構(gòu)內(nèi)以補(bǔ)償鋁部分的電荷平衡。此外，可以根據(jù)構(gòu)成元素控制孔徑和親水性/疏水性，并且因?yàn)樗哂芯鶆虻膩喖{米孔，所以它被用作吸附材料和分離膜構(gòu)件。

在實(shí)驗(yàn)室中，合成了不含鋁和陽(yáng)離子作為構(gòu)成元素的全硅沸石，并評(píng)估了它們對(duì)各種氣體分子的吸附性能。例如，闡明了具有八元氧環(huán)的全二氧化硅CHA型沸石（Si-CHA）在高壓區(qū)域吸附大量CO?2并且不受共存水蒸氣的影響。研究人員還證實(shí)， CO?2可以從CO?2?/N?2和CO?2?/H?2的混合氣體中以高選擇性分離（圖）。?當(dāng)將該吸附劑應(yīng)用于高壓氣體的變壓吸附（PSA）時(shí)，吸附操作后恢復(fù)到常壓即可回收高濃度CO 2 ，不需要真空泵和除濕設(shè)備，因此，有望在CO?2分離回收過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 。

沸石均勻的孔隙可以作為篩分分子的空間場(chǎng)。沸石骨架結(jié)構(gòu)約有200種，根據(jù)分離對(duì)象選擇沸石種類，可適用于各種分離體系。為了將其應(yīng)用于分離膜，必須使沸石晶體均勻致密地變薄，以免出現(xiàn)膜缺陷（圖）。為此，有必要了解沸石的形成機(jī)理并建立形貌控制方法。

我們實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)一種沸石膜，它可以從甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體中選擇性分離氫氣。甲基環(huán)己烷的脫氫反應(yīng)產(chǎn)生甲苯和氫氣的混合氣體。為了從這種混合氣體中選擇性地分離氫氣，需要形成孔徑介于氫分子直徑和甲苯分子直徑之間的沸石膜。目前，我們正在研究選擇具有最佳結(jié)構(gòu)的沸石種類及其成膜條件，并評(píng)估其作為氫分離膜的適用性。