一組美國(guó)研究人員通過(guò)觀察Zeolite的納米級(jí)晶體，已經(jīng)證明沸石可以改變水分子的形狀和行為。沸石是主要由鋁、硅和氧制成的化合物。它們?cè)诨瘜W(xué)中被廣泛用作分子大小的篩子或海綿。這是因?yàn)榉惺w的物理結(jié)構(gòu)：它們充滿了小孔。這些孔的大小為納米或更小，這使得它們小了一千倍，細(xì)菌無(wú)法通過(guò)，但大小正好適合分子。

天然沸石也被用于催化化學(xué)反應(yīng)，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的研究人員使用一些光譜技術(shù)檢查了幾種不同沸石中的水，這些沸石的孔徑從0.3納米到1.3納米不等。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)孔隙小于0.65納米時(shí)，水分子會(huì)發(fā)生一些奇怪的事情。因?yàn)樗鼈円淮沃荒艽┻^(guò)一個(gè)沸石孔，所以分子形成了單列鏈。這些一維鏈與普通的“散裝”水具有不同的化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)沸石用于催化稱為“環(huán)氧化”的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，它們的行為也有所不同：將一種稱為烯烴的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為環(huán)氧化物。

我們發(fā)現(xiàn)沸石孔隙中的小水分子簇附近的化學(xué)反應(yīng)速率高于沒有水或塊狀水的那些水分子，研究人員DavidFlaherty對(duì)此解釋。

當(dāng)鏈狀水結(jié)構(gòu)不得不重組以適應(yīng)反應(yīng)分子時(shí)，它導(dǎo)致了速率的意外，而這就理解為什么催化劑、溶劑和反應(yīng)物的某些組合導(dǎo)致比其他組合更高的速率的重要難題。研究人員表示，這些信息將幫助他們?cè)谖磥?lái)設(shè)計(jì)更好的沸石催化劑。