沸石分子筛材料如今作为催化剂、催化剂载体以及吸附剂被广泛地应用于化学工业领域中,根据不完全统计,每年全世界使用分子筛的数量已超10万吨,并且可查阅到大量的专业文献、专利与评论发表文章。二十世纪50年代,A和X型沸石,尤其是人工合成的Y型沸石能够应用于催化裂解上的应用,是当代Zeolite材料工业与商业化的开端。
与其他氧化物材料相比而言,沸石分子筛类材料一般具有如下的一些共同特征:
(1)高度有序的晶体结构和分子水平的孔道尺寸;
(2)明确的孔结构、 对客体分子表现择形性。 择形性是由反应物、 产物或过渡态分子扩散差别引起的;
(3)表面上存在着大量的补偿阳离子或结构羟基,使得表面活性中心及其环境能通过离子交换、 骨架的化学功能化以及接枝有机金属基团等,在原子和分子水平上来设计。
总之,沸石分子筛结构的多样性,特别是结构和性质的可调变性大大地扩展了沸石分子筛的应用范围。
水蒸气改性是最常用的沸石分子筛改性方法, 它通过改变分子筛的硅铝比来达到改性的目的。 水蒸气改性不仅使分子筛发生脱铝, 还发生重结晶和结构重排。 在水蒸气改性过程中, 随着处理温度提高和时间延长,沸石分子筛脱铝程度会加深,B 酸活性逐渐降低, 并引起酸强度的明显降低。
沸石分子筛因其特殊的结构和优异的催化性能广泛应用于石化工业中。 近年来, 随着人们对环保意识的逐步增强, 采用绿色合成( 即使用无毒无害原材料、 反应具有高选择性并且对环境友好的合成) 和负载合成方法已经成为分子筛合成的重要方向。