沸石分子篩材料的廣泛應用例如:吸附分離、離子交換、催化,是與其結構特點密不可分的。例如,低硅分子篩,吸附分離性能取決于分子篩的孔道和孔體積的大小;離子交換性能取決于分子篩中陽離子的數目、位置及其孔道的可通行性;催化過程中表現出的擇形性與分子篩的孔道尺寸、走向相關,低硅分子篩生產商,而催化反應中的中間產物以及后產品和分子篩的孔道維數或其籠結構相關。因此,分子篩的結構是研究分子篩材料的基本問題。
固相轉變機理固相轉變機理是由flanigen和breck提出的,也是早提出的沸石分子篩晶化機理。他們認為:在沸石分子篩的整個晶化過程中只是凝膠固相本身在水熱條件下產生,然后直接進行---酸鹽骨架的結構重排,進而導致了沸石分子篩的成核和晶體的生長,而在沸石分子篩晶化過程中既沒有凝膠固相的溶解,也并沒有液相直接來參與沸石分子篩的成核以及晶體的生長。沸石分子篩合成所需的各種原料混合后,主要物種硅酸鹽與鋁酸鹽聚合生成---酸鹽初始凝膠。同時,凝膠間液相雖然也產生,然而液相部分并不參與晶化成核的過程中。其次,所形成的---酸鹽初始凝膠在oh-離子的作用下卻不斷發生解聚與結構重排,低硅分子篩多少錢,從而形成某些沸石晶化所需要的初級結構單元。后,這些初級結構單元進一步圍繞著水合陽離子發生重排構成多面體,南昌低硅分子篩,這些多面體再進一步聚合、連接、形成沸石分子篩晶體。
通常所說的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補償陽離子的交換。沸石分子篩骨架外的補償離子一般是質子和堿金屬或堿土金屬,它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價態的金屬離子型沸石分子篩。離子在一定的條件下,如水溶液或受較高溫度時比較容易遷移。在水溶液中,由于沸石分子篩對離子選擇性的不同,則可表現出不同的離子交換性質。金屬陽離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應是自由擴散過程。擴散速度制約著交換反應速度。通過離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小,從而改變其性能,達到擇形吸附分離混合物的目的。沸石分子篩經離子交換后,陽離子的數目、大小和位置發生改變,如陽離子交換陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數目減少,往往造成位置空缺使其孔徑變大;而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后,則易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔徑有所減小。