沸石也称为分子筛，是主要由SiO4和AlO4共角四面体结构单元形成的结晶微孔材料，这些结构单元形成具有明确定义的分子尺寸通道和空腔的三维(3D)骨架。晶体内的空隙空间允许沸石根据分子的大小或几何形状区分分子。沸石具有可变的化学成分和独特的孔隙拓扑结构，已被广泛用于工业应用，例如吸附/分离、离子交换过程以及在炼油和精细化学品合成过程中用作催化剂。
沸石作为自然界中的矿物被发现，是一类重要的无机微孔结晶材料，其氧化物网络由共角的TO4个原子组成，其中T是指四面体原子，最常见的是Si和Al。自发现以来，沸石在许多不同领域得到了广泛的应用，尤其是在催化、吸附/分离和离子交换过程中。
合成沸石最初完全由无机试剂制成，并进行了许多实验以确定各种碱金属和碱土金属的影响。1961年，伦敦帝国理工学院的RMBarrer教授开始试验用四甲基铵(TMA+)3等有机阳离子代替部分碱金属和碱土金属阳离子，从而在沸石合成方面取得了重大进展。
美孚石油公司的化学家也开始在沸石合成中使用有机阳离子，并于1967年成为第一个用有机阳离子制造新沸石结构的研究小组，有机阳离子也被称为模板或结构导向剂(SDA)。即使在今天，使用新的SDA仍然是发现新沸石结构的主要策略。模板是在凝胶化或成核过程中发生的现象，有机分子将氧化物四面体组织成围绕自身的特定几何拓扑结构，从而为特定结构类型提供初始构建块。沸石的合成方法很多，包括水热/溶剂热/电离热方法，有时也通过干凝胶、微波辅助或无溶剂方法进行合成。SDA在沸石的合成过程中是必不可少的。
沸石微孔具有分子大小，使其具有吸附性（Beta型沸石和Y型系列沸石）、催化性（SBA-15、SBA-16、MCM-41、Al-MCM-41、MCM-48、FDU-12、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、ZSM-35、SAPO-11、SAPO-34、TS-1、SSZ-13和KIT-6）和离子交换（β沸石）)特性，这些特性在工业化学领域至关重要。此外，人们对与过程强化、绿色化学、混合材料、医学、动物食品用途、光电应用、多功能织物和纳米技术相关的新型沸石应用的研究越来越感兴趣。
关于沸石吸附化学物质的最基本的考虑因素是分子筛分。微孔大小决定了吸附分子对内部吸附表面的可及性。动力学直径太大而无法通过沸石孔的物质被有效地“筛分”。这种“筛子”效应可用于按大小和形状分离分子。沸石对特定吸附物的选择性取决于分子的空间效应、磁化率和极化率。
沸石用于多个工业领域的许多分离和纯化应用，例如石油精炼过程、石化、天然气处理、工业气体生产和纯化、特种化学品和制药。沸石上的吸附在减少环境废物应用（即从工业废气中回收溶剂、放射性废物管理和制造无磷酸盐洗衣洗涤剂的助洗剂）中也发挥着相关作用。下表报告了用沸石进行的代表性商业吸附分离。
沸石是一种结晶微孔材料，广泛用于精炼和生产化学品和石化产品领域中。这些材料作为固体酸或碱性催化剂的优点已在文献中广泛讨论。特别是酸性沸石因其优异的催化性能而被广泛用作炼油和石化行业的催化剂，可以替代有害酸，减少盐类和其他废物，并防止工厂设备腐蚀。
在过去几年中，使用酸性沸石作为催化剂合成化学中间体和精细化学品的工作量大大增加。沸石材料中孔隙拓扑结构和孔隙尺寸的多样性以及调节其酸度（或碱度）的可能性以及再生的可能性使这些材料成为合成精细化学品的有吸引力的多相催化剂。
并且，燃料电池有望为固定、移动和便携式应用提供清洁和高效的能源。为提高性能，沸石和介孔材料越来越多地用于燃料电池。它们已被用于增加质子传输、减少燃料交叉和改善电解质膜中的水管理。它们在燃料电池中用作电极和电催化剂，也用于燃料转化、重整和储存。沸石和分子筛在燃料电池研究中的贡献主要分为三个部分：（1）电解质膜中的沸石，（2）燃料电池电催化中的沸石，以及燃料电池燃料加工中的沸石。
