分子篩是一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O，M′、M分別為一價、二價陽離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結構上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴，不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據SiO2和Al2O3的分子比不同，得到不同孔徑的分子篩。

由于AlO4四面體具有一個負電荷，可以結合鈉等離子，成為電中性。在水溶液中，Na 很容易與其他陽離子交換。大多數分子篩催化劑是多價金屬陽離子或H的交換物，分子篩具有酸性和對分子大小的選擇性，可以作為催化劑或載體使用。高二氧化硅沸石對有機基團表現出很高的親和力，相比之下，低二氧化硅沸石由于具有Lewis和Bronsted酸特性而表現出親水性。 硅及鋁原子通過氧構成氧環(huán)，氧環(huán)的大小決定沸石的細孔孔徑。每個氧環(huán)的氧原子數目為4～12個。通常具有分子篩作用的有八元環(huán)(0.4～0.5nm)、十元環(huán) (0.5～0.6nm) 及十二元環(huán) (0.7～ 0. 9nm)。具有十二元氧環(huán)的有Y型分子篩 (x= 3.1～6.0)和絲光沸石(x=9～11)。前者可用做裂化催化劑、雙功能催化劑，后者可用作的歧化催化劑。
十元氧環(huán)的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子篩。

按催化性質，分子篩催化劑可以分為以下幾點：
1、酸催化劑，利用分子篩的表面酸性進行催化反應；
2、雙功能催化劑，分子篩可以負載鉑、鈀類的金屬，得到兼有金屬催化功能和酸催化功能的雙功能分子篩催化劑；
3、擇形催化劑，由于分子篩的催化作用一般發(fā)生在晶體內空間，分子篩的孔徑大小和孔道結構對催化活性和選擇性有很大的影響。分子篩具有規(guī)整而均勻的晶內孔道，而且孔徑大小接近于分子尺寸，使分子篩的催化性能隨反應物分子、產物分子或反應中間物的幾何尺寸的變化而顯著變化。

分子篩在吸附分離領域的應用：
1、混合二的分離?；旌隙话阌米魅軇┖推蛽胶蟿┝畠r出售，資源浪費十分嚴重。但混合二的四個異構體：乙苯、對二、間二和鄰二都是重要的化工原料，因此有必要將其逐一分離；
混合二的分離方法很多，如精餾法、精密精餾法、加壓結晶法、深冷結晶法等是傳統(tǒng)的分離方法，但它們的共同缺點是能耗大、設備龐大、操作要求高；
吸附分離法是一種的分離方法，其關鍵是吸附劑的制備。由于沸石分子篩其結構的特殊性及種類的多樣化，以沸石分子篩為吸附劑來分離混合二具有很好的應用前景；
2、N2/ O2的分離。在變壓吸附（PSA）法中，沸石分子篩是利用N2/O2兩氣體在其表面平衡吸附的差異，選擇性地吸附 N2。因為 N2的極化率較大，從而 N2與沸石分子篩中的陽離子及其極性表面作用強于 O2。LiA 型沸石分子篩具有更高的 N2/O2選擇比及 N2吸附容量，但熱穩(wěn)定性較差。于是，Li+、堿土金屬混合陽離子交換后的 A型沸石分子篩具有較高的 N2/O2選擇分離系數、N2吸附容量和較高的熱穩(wěn)定性。另外低硅鋁比的 X型沸石分子篩引起了人們的關注。人們對其進行了各種離子交換，其 N2/O2分離選擇性較高且熱穩(wěn)定性較好；
3、提高汽油辛烷值。由于異構烷烴的辛烷值大大正構烷烴，因此利用吸附分離法可以脫除正構烷烴。實際應用中一般將吸附分離與 C5/C6烷烴異構化相配合，將通過吸附分離出來的正構烷烴進行異構化，從而更大程度的提高汽油的辛烷值。A 型沸石分子篩中的鈉離子被鈣離子交換達 40%以上時，它的有效孔徑可增大至 0.5nm，能滿足此分離的要求，分離中烴類混合物通過吸附床層，正構烷烴由于分子外形尺寸小于沸石分子篩孔徑尺寸可以自由進入其孔道中被吸附，異構烷烴的分子尺寸較大不能進入，則流出吸附床層為富含異構烷烴高辛烷值的物料。吸附床層吸附飽和后，用脫附劑將正構烷烴脫附送去異構化反應。 [4]

分子篩基本特性：
分子篩對水或各種氣，液態(tài)化合物可逆吸附及脫附；
金屬陽離子易被交換；
分子篩內部空腔和通道形成非常高的內表面積。
1、根據分子大小和形狀的不同選擇吸附——分子篩效應：分子篩晶體具有蜂窩狀的結構，晶體內的晶穴和孔道相互溝通，并且孔徑大小均勻，固定（分子篩空腔直徑一般在3—15埃之間），與通常分子的大小相當，只有那些直徑比較小的分子才能通過沸石孔道被分子篩吸附，而構型龐大的分子由于不能進入沸石孔道，則不被分子篩吸附。而硅膠，活性氧化鋁和活性碳沒有均勻的孔徑，孔徑分布范圍十分寬廣，所以沒有篩分性能。
2、根據分子極性，不飽和度和極化率的選擇吸附：分子篩對于極性分子和不飽和分子有很高的親和力；在非極性分子中，對于極化率在的分子有較高的選擇吸附優(yōu)勢。此外，沸點越低的分子，越不易被分子篩所吸附。

4A分子篩應用：主要用于天燃氣以及各種化工氣體和液體、冷凍劑﹑藥品﹑電子材料及易變物質的干燥，氬氣純化,甲烷﹑乙烷﹑丙烷的分離.
1．脫除水份：視氣的溫度、壓力、含水量而定。一般情況下：200~350℃干燥氣體在0.30.5Kg/cm2壓力下，通過分子篩床層3~4小時，使出口溫度到110~180℃，冷卻。
2．脫有機物：用水蒸汽代替有機物，然后脫除水份。