分子筛

[拼音]：fenzishai

[外文]：molecular sieve

一类天然或人工合成的沸石型水合硅铝酸盐（见彩图）。具有多孔的骨架结构，在结构中有许多孔径均匀的通道和排列整齐、内表面相当大的空穴。这些晶体只能让直径比空穴孔径小的分子进入孔穴，从而可使不同大小的分子得以分离，起到筛选分子的作用。

分子筛除了天然的各种沸石外，人工合成的已有几十种，最常用的有A型、X型、Y型和丝光沸石等几种（见表）。其化学式为：

在硅铝酸根中Al3+和Si4+数目的总和与O2- 数目之比为1:2，表示它们都是骨架状硅酸盐。为了保持骨架的强度，酸根中Al3+的数目不得超过Si4+的数目。硅铝比高的分子筛强度大，耐酸、耐热。式中M为中和骨架电性的金属离子，通常是Na+、K+和Ca2+等，这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属正离子取代，这时骨架结构基本不变，但对分子筛的性能有很大影响；式中m为分子筛结构中水分子的摩尔数。这些水分子可以加热除去，使分子筛内表面增大。

在硅铝酸根中，SiO4四面体和AlO4四面体都是通过共用角顶氧原子连接而成多元环，最常见的有四元环和六元环，多元环的孔径是分子筛的窗口，被吸附的分子可通过窗口进入内部。

在A型分子筛中有α笼、β笼和立方体笼；在X和Y型分子筛中有β笼、八面沸石笼和六方柱笼等（图1、图2）。