分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，它的孔穴直徑大小均勻，這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部，并對極性分子和不飽和分子具有吸附能力，因而能把極性程度不同，飽和程度不同，分子大小不同及沸點不同的分子分離開來，即具有“篩分”分子的作用，故稱分子篩。由于分子篩具有吸附能力高，熱穩(wěn)定性強等其它吸附劑所沒有的優(yōu)點，使得分子篩獲得廣泛的應用。
在生物大分子領(lǐng)域，常見的有bio-rad SEC分子篩預裝柱。
美國科學家發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整溫度，能夠地控制一種鈦硅酸鹽材料中的孔洞大小，制造出精密的新型分子篩。 一些晶體材料內(nèi)部有著大量均勻的微孔，尺寸比孔洞小的分子能夠穿過，而大分子不能穿過，因此可以起到分離不同分子的作用，這類材料被稱為分子篩。

其實在2001年科學家在英國《自然》雜志上報告說，他們發(fā)現(xiàn)一種稱為鈦硅酸鹽ETS－4的物質(zhì)能夠作為良好的分子篩。當溫度升高時，ETS－4會逐漸脫水，微孔的尺寸隨之減小。利用這種方法，可以在3到4埃（1埃等于十億分之一米）的范圍內(nèi)精細地調(diào)整微孔尺寸。 科學家說，一些常見分子如氮氣、甲烷、氧氣、氬氣和水分子等尺寸都在3至4埃左右，彼此大小相差無幾，用ETS－4制作的分子篩可以有效地將它們分開。 研究人員已經(jīng)嘗試用ETS－4從氮氣和甲烷混合物中將氮氣的含量由18%降到5%以下，并在分離氬氣與氧氣、氮氣與氧氣的實驗中也取得了成功。據(jù)認為這一技術(shù)將有重要的商業(yè)應用前景。

有水熱合成、水熱轉(zhuǎn)化和離子交換等法：
　?、佟∷疅岷铣煞ā∮糜谥迫〖兌容^高的產(chǎn)品，以及合成自然界中不存在的分子篩。將含硅化合物（水?分子篩玻璃、硅溶膠等）、含鋁化合物（水合氧化鋁、鋁鹽等）、堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀等）和水按適當比例混合，在熱壓釜中加熱一定時間，即析出分子篩晶體。合成過程可用下式表示：
　　工業(yè)生產(chǎn)流程中一般先合成Na-分子篩，如13X型與10X型分子篩的合成。在水熱合成過程中添加某些添加劑可以改變終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，如加入季胺鹽可得到ZSM-5型分子篩。
　?、凇∷疅徂D(zhuǎn)化法　在過量堿存在時，使固態(tài)鋁硅酸鹽水熱轉(zhuǎn)化成分子篩。所用原料有高嶺土、膨潤土、硅藻土等，也可用合成的硅鋁凝膠顆粒。此法成本低，但產(chǎn)品純度不及水熱合成法。

離子交換法　通常在水溶液中將Na－分子篩轉(zhuǎn)變?yōu)楹兴桕栯x子的分子篩，通式如下：
　　式中 Z-表示陰離子骨架，Me+表示需交換的陽離子，例如NH嬃、Ca2+、Mg2+、Zn2+等，原料通常為?中空玻璃分子篩氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽。溶液中不同性質(zhì)的陽離子交換到分子篩上的難易程度不同，稱為分子篩對陽離子的選擇順序，例如：13X型分子篩的選擇順序為Ag+、Cu2+、H+、Ba2+、Au3+、Th4+、Sr2+、Hg2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Co2+、NH嬃、K+、Au2+、Na+、Mg2+、Li+。常用下列參數(shù)表示交換結(jié)果：交換度，即交換下來的Na+量占分子篩中原有Na+量的百分數(shù)；交換容量，為每100克分子篩中交換的陽離子毫克當量數(shù)；交換效率，表示溶液中陽離子交換到分子篩上的質(zhì)量百分數(shù)。為了制取合適的分子篩催化劑，有時尚需將交換所得產(chǎn)物與其他組分調(diào)配，這些組分可能是其他催化活性組分、助催化劑、稀釋劑或粘合劑等，調(diào)配好的物料經(jīng)成型即可進行催化劑的活化。

我國分子篩行業(yè)起步較晚，一直扮演追趕者角色。20世紀50、60年代，我國開始了分子篩研究，合成了A型、X型、Y型等分子篩，開始進行工業(yè)生產(chǎn)，隨后我國陸續(xù)在上海、大連、河南等地建廠，主要用于生產(chǎn)分子篩吸附劑和脫水脫氧用分子篩。20世紀80年代，金陵石化、吉林大學、中科院大連化學物理研究所等單位開始研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)分子篩催化劑。

在醫(yī)療保健制氧方面：隨著分子篩吸附性能的提升，制氧設(shè)備開始朝小型化方向發(fā)展。分子篩變壓吸附制氧法因占地面積小，制氧，開始在醫(yī)院供氧系統(tǒng)得到應用，未來將向中小醫(yī)院進一步普及。分子篩式制氧機因制氧濃度高、使用方便、攜帶安全等特點開始成為家用制氧機的重要品種。未來，隨著人民日益關(guān)注身體健康，分子篩制氧機作為醫(yī)療保健用氧的關(guān)鍵設(shè)備將廣泛應用于高原和家用制氧人群。

在能源化工方面：二甲醚羰基化后加氫生成乙醇技術(shù)路線是一條環(huán)境友好型新技術(shù)路線。近年來，有關(guān)科研院校和分子篩企業(yè)正在研究分子篩產(chǎn)品在二甲醚羰基化反應中的應用，開發(fā)出催化活性和乙酸甲酯選擇性更高、沒有誘導期的新型煤制乙醇分子篩催化劑；煤制丙烯吸附劑目前存在主要問題是吸附量低、易粉化，行業(yè)內(nèi)的有關(guān)科研機構(gòu)和企業(yè)正在對煤制丙烯分子篩吸附劑的粉體合成、成型和焙燒工藝技術(shù)進行改進，提高分子篩吸附劑的吸附量和機械強度，降低磨耗率。

在環(huán)境修復方面：近年來，部分科研機構(gòu)開始嘗試運用分子篩對鹽堿地進行修復改良，取得了良好的修復效果。未來，利用分子篩治理鹽堿地的方法將會在更大范圍實驗推廣。

在特種分子篩方面：近年來，行業(yè)內(nèi)企業(yè)正在開發(fā)特種氣體凈化用（如特殊氣氛中痕量成分比如氧、氮的極深度去除）的分子篩、揚聲器降頻分子篩、吸音分子篩、香煙內(nèi)的香精香味離子交換與吸附分子篩等新興和特殊需求領(lǐng)域所需的分子篩吸附劑產(chǎn)品，進一步拓寬分子篩吸附劑的應用領(lǐng)域。