沸石分子篩的廣泛應用，在于它具有優異的性能。為了深刻了解這些性能，就必須弄清分子篩的結構，而深入研究分子篩的結構與性能，反過來又將進一步促進它的應用和發展。 分子篩是一種晶體硅鋁酸鹽，因而，可以應用x-射線衍射進行結構分析。通常合成分子篩是104以下的粉末，在使用粉末衍射法進行測試時，對于對稱性較差的沸石類型，指標化及搜集強度的工作都十分困難，因此，到目前為止，僅確定了四十多種沸石的結構，還有一半左右尚未測定出來。

倘若能夠得到較大的佛石單晶，采用x-射線衍射的單晶轉動法更為有效。較大的A型分子篩單晶可由種子晶體的再結晶得到。用x-射線衍射的單晶轉動法，不僅可在指標化之前，引出晶胞參數，確定骨架結構，而且還可以推定出非骨架原子（或離子）和分子和位置。每一種分子篩都有特征的x-射線粉末衍射圖樣，因此由衍射圖樣的比較，可以確定沸石的類型。非晶態度的凝膠不產生衍射，故x-射線分析也可以用來觀察分子篩結晶的情況，混和物的衍射圖樣，由各組分的粉末線迭合而成，并且衍射強度隨含量而變化。所以x-射線行射也用以確定分子篩的純度。

現在又有一種新的紅外光譜法測定分子篩的結構。通過測定已知結構分子篩的紅外光譜，找出普帶的特征頻率與骨架結構基團間的關系，進而測定未知結構的光譜，推導出骨架結構。 一般采用頻率1300-200厘米，的紅外線。因為這一范圍包含著（Si，Al）0，四面體的基本振動，反映出骨架結構的特征。目前，紅外光譜已用于測定沸石骨架的結構類型，結構基團、骨架的硅鋁組成，熱分解過程中結構的變化和脫水、脫羥基過程中陽離子的遷移等。

在分子篩的應用中，表面性質十分重要。借助紅外光譜，我們可以更透徹地了解沸石的表面性質以及在各種處理中的變化，如根據吸附分子引起的光譜變化，就可知道沸石表面與吸附分子相互作用，吸附分子的位置以及催化活性和表面性質的關系等。由于紅外光譜的高度靈敏性，沸石結構的微小變化都在光譜中得到反映 其他的物理測試技術如紫外光譜等也可以幫助確定分子篩的結構，但目前主要采用的是x- 射線衍射和紅外光譜法。

沸石A、沸石x、沸石Y和絲光沸石應用最廣，對它們的結構和性能的研究也最為深刻。

第一節分子篩結構概述 分子篩是一類具有骨架結構的硅鋁酸鹽晶體，晶體內的陽離子和水分子在骨架中有很大的移動自由度，可進行陽離子交換和可逆地脫水。 分子篩的化學組成可用以下實驗式表示：M₂/n0.Al₂0₃.xSiO₂ yH₂O M是金屬離子n是M的價數x是Si0₂的分子數，也是SiO₂/Al₂0₃；克分子比.y是水分子數. 上式可以改寫成Mpinl（AIO₂），_p()_ql yH₂O P是AI0分子數q是SiO₂分子數.M.n.y同上由上式可以看出：每個鋁原子和硅原子平均加起來都有二個氧原子·若金屬原子M的化合價n=1，則M的原子數等于鋁原子數，若n=2，則M的原子數等于鋁原子數的一半。各

種分子篩的區別，首先是化學組成的不同，如經驗式中的M可為Na、K，Li、Ca，Mg等金屬離子，也可以是有機胺或復合離子。 化學組成的一個重要區別是硅鋁克分子比的不同。例如，沸石A、沸石x、沸石Y和絲光沸石的硅鋁比分別為1.5-2，2.1-3.0、3.1-6.0和9-11。 當式中的x數值不同時，分子篩的抗酸性、熱穩定性以及催化活性等都不同，一般 的數值越大，而酸性和熱穩定性越高。各種分子篩最根本的區別是晶體結構的不同，因而，不同的分子篩具有不同的性質。