1.1 沸石分子筛的发展、性质结构及其应用

1.1.1 沸石分子筛的发展

1756年，瑞典矿物学家Cronsted在一次偶然的实验中发现，某种物质在加热时能够产生特殊的沸腾现象，故称之为沸石^[1]。1954年，沸石分子筛催化剂第一次被人工合成并作为吸附剂而商品化^[2]。到了20世纪50年代，A型^[3]、X型和Y型^[4]分子筛等被先后合成。后来，随着人们对其的了解日渐加深，美国联合碳化学公司（UCC）开发出合成的沸石分子筛。20世纪70年代，美国美孚（Mobil）石油公司研发出了ZSM（Zeolites Socony Mobil的缩写）系列高硅铝比沸石分子筛催化剂，并在工业上开始大规模生产^[5]。

1.1.2 沸石分子筛的性质结构

一．沸石分子筛的结构

沸石是一族结晶型硅铝酸盐的总称。天然产的沸石，其化学组成为碱金属或碱土金属的硅铝酸盐；而合成沸石的化学组成则为硅铝酸钠。硅铝沸石分子筛最基本的结构单元是硅氧四面体（SiO₄）和铝氧四面体（AlO₄）。这些四面体通过氧桥相互连接构成各种形式的环，例如四元环、六元环、八元环等^[6]。

二．沸石分子筛的性质^[7,8]

分子筛为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5，相对密度为2～2.8，天然沸石有颜色，合成沸石为白色，不溶于水，热稳定性和耐酸性随着SiO2/Al2O3组成比的增加而提高。分子筛有很大的比表面积，达300～1000m2/g，内晶表面高度极化，为一类高效吸附剂，也是一类固体酸，表面有很高的酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。由于其独特的物理结构性质使得分子筛在吸附、离子交换及催化领域都发挥了重要的作用。

1.2 沸石分子筛的合成方法