沸石是一种以高表面积着称的二氧化硅基化合物，作为吸收剂和催化具有许多商业应用。由于天然沸石的功能与其结构有关，因此新型沸石意味着新应用的可能性。理论计算预测了数百万种可能的沸石，但仅分离出约200种沸石。这种奇怪的现象被称为“沸石难题”，并假设必须满足某些标准才能使理论沸石在合成上可行。
新研究表明，通过使用与传统溶胶-凝胶水热方法不同的策略，合成“不可行”的沸石结构是可能的。来自捷克共和国科学院、圣大学的MichalMazur、PaulS.Wheatley、MartaNavarro、WieslawJ.Roth、MiroslavPoložij、AlvaroMayoral、PavlaEliášová、PetrNachtigall、JiříČejka和RussellE.Morris安德鲁斯大学、布拉格查尔斯大学和萨拉戈萨大学已经展示了两种不可行的二氧化硅基沸石IPC-9和IPC-10的合成和表征，使用组装-拆卸-组织-重组合成机制。他们的工作发表在最近一期的《自然化学》上。
该研究的作者之一拉塞尔·莫里斯博士认为，这一发现从一个数量级上从根本上改变了可能可用的沸石框架的数量。” “这意味着具有新特性的新拓扑第一次可供科学家实际瞄准。
因为所有已知的沸石都倾向于在能量密度图中的某个区域（可行沸石的范围）内，作者假设制造不可行沸石的限制因素是传统的溶剂热法。这种合成通常包括在碱性溶液中加热二氧化硅几天。因为它是一个可逆过程，在可行沸石范围之外的沸石不能被分离。
马祖尔等人采用组装-拆卸-组织-重新组装机制，他们之前报道过作为制造沸石的替代方法。这种合成首先涉及构建一种已知的沸石，沿结构层破坏沸石，然后通过在与其低能构象略微偏移的层之间插入“连接器”来重建它。这使得形成的沸石具有比以前分离的更大的孔径和更大的结构应变，从而使沸石具有比预期密度更高的能量。为了制造这种高能构型，作者使用胆碱阳离子作为结构导向剂。阳离子嵌入沸石层之间，将它们固定到位，直到去除胆碱并重新组装这些层的煅烧步骤。具有氧桥的层形成IPC-9。如果添加额外的硅，则带有硅桥的层会形成IPC-10。
另外，X射线衍射和TEM研究证实了IPC-9和IPC-10的计算导向结构，并表明两者都包含2D通道系统。重要的是，当放在所有已知沸石的能量密度图上时，IPC-9位于已知（可行）沸石区域的外边缘，而IPC-10位于该区域之外，具有比任何已知沸石更高的骨架能量具有比较骨架密度的沸石。作者指出，IPC-9和IPC-10至少不符合先前被视为“不可行”沸石的局部原子间距离标准中的一项。
这种机制允许高能“不可行”沸石的可预测和受控形成，并揭示沸石难题。由于制造沸石的传统方法涉及可逆反应，因此只有低能沸石是可行的合成目标。这里介绍的程序允许构建曾经被认为不可行的沸石。据莫里斯博士说，这项研究的下一步是发现如何在催化、气体分离和其他应用中利用它们的独特特性，相信沸石能够给人们带来更多惊喜。
