當需要把大小不同的固體顆粒分開時，人們馬上就會想到篩子。人們現(xiàn)在已經(jīng)找到一類叫做分子篩的物質(zhì)，它們可以將混合物中的分子按其大小加以篩分。當前，沸石分子篩是由沸石進行人工合成的，其主要是呈現(xiàn)出粉末狀的固體，具有一定光澤。一般來說，合成沸石基本呈白色，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，分子篩是一種結(jié)晶型的硅鋁酸鹽，其晶體結(jié)構(gòu)中具有許多空穴，空穴之間有孔道(又稱窗口)相連，凡直徑比孔徑小的“瘦”分子可以通過窗口進入空穴，而直徑大于孔徑的“胖”分子就只能被擋在窗口外面“望篩興嘆”。

一、傳統(tǒng)沸石分子篩的制備與弊端

沸石分子篩因其特有的強酸性和高穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于吸附分離、石油化工等領(lǐng)域，已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的微孔沸石分子篩因其較小的孔道（<1nm）影響了反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴散，導(dǎo)致碳沉積等現(xiàn)象，使催化反應(yīng)的活性大大降低，限制了其對大分子的催化反應(yīng)的應(yīng)用。故合成出具有較大孔道結(jié)構(gòu)的多級孔沸石分子篩，使材料同時具有微孔沸石晶體和介孔材料的優(yōu)點是目前多孔材料化學(xué)研究的重要課題之一。但是從整體來看，其存在硬模板和無機前驅(qū)體作用力較弱等原因，容易出現(xiàn)相分離等現(xiàn)象。軟模板法在合成體系中引入有機硅烷、表面活性劑和水溶性聚合物等，可以很好的形成均一體系，但存在著成本偏高和環(huán)境污染等問題。

二、聚合物雙功能模板的設(shè)計

殷成陽等研究人員提出了一種表面活性劑模板的自組裝能力有利于介觀結(jié)構(gòu)的形成，但犧牲了沸石框架中長程結(jié)構(gòu)的有序性。而制備無序介孔的沸石大單晶，需要模板分子之間的相互作用最小化，如選用非表面活性劑聚合物為模板。制備無序介孔沸石的聚合物并不是傳統(tǒng)意義上的模板，只是充當“造孔劑”來產(chǎn)生介孔孔隙，不具有引導(dǎo)明確的介觀結(jié)構(gòu)形成的功能。在石油轉(zhuǎn)化和精煉的潛在應(yīng)用背景下，介孔結(jié)構(gòu)的有序性并不是很重要，但催化劑穩(wěn)定性是一個關(guān)鍵指標，因為原子尺度上更好的結(jié)構(gòu)完整性將給材料帶來更大的穩(wěn)定性。

沸石的結(jié)晶度和硅鋁比受到合成介質(zhì)中聚合物與Al2O3的摩爾比的影響。適宜的硅鋁比、高比表面積、高孔容和多級孔特性對提高CO2吸附能力起著至關(guān)重要的作用。與常規(guī)Y沸石相比，多級孔Y沸石具有更高的CO2吸附容量和更高的選擇性。

在實際應(yīng)用中，多級孔沸石分子篩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使之在工業(yè)催化中擁有更廣闊的前景。雖然目前多級孔沸石分子篩的合成方法不斷創(chuàng)新和完善，但是在合成條件的優(yōu)化、廉價模板劑的選擇、合成機理的探究等方面仍有大量工作要做，這些都是今后多級孔沸石分子篩的重點研究領(lǐng)域和發(fā)展方向。