被称为分子筛的沸石，传统上被称为由分子维度上有序分布的微孔组成的硅铝酸盐材料家族。它们已被广泛用作石油化工和日常生活中的高效催化剂、吸附剂和离子交换剂。除了这些传统应用之外，天然沸石在许多可持续发展过程中发挥着越来越重要的作用。特别是沸石在生物质转化、燃料电池、热能储存、CO2等可再生能源和环境改善领域具有广阔的应用前景。捕获和转化、空气污染修复和水净化等。这些应用使沸石成为解决我们社会可持续发展问题的潜在候选者。
为应对工业快速发展和人口增长带来的全球可持续发展问题，已做出许多努力来开发可再生能源和环境改善的新材料和新技术。沸石是一类在分子维度上具有有序分布的微孔的结晶材料。作为传统石化工业中最重要的固体催化剂，沸石粉因其独特的形状选择性、吸附和离子交换能力、高水热稳定性、可调节的酸度和极性以及低生产成本，在许多可持续工艺中也获得了广阔的应用前景。在这篇综述中，我们介绍了沸石的最新应用，作为解决可持续性问题的潜在解决方案，包括生物质转化、燃料电池、热能储存、CO 2捕获与转化、空气污染修复、水净化等。
沸石传统上被称为由分子维度上有序分布的微孔组成的开放骨架铝硅酸盐材料家族。沸石的骨架由共角TO4四面体（“T”表示四面体配位的Si、Al或P等）连接构成，不同的四面体连接方式导致沸石骨架类型的多样性各种组成。迄今为止，已在天然或合成沸石中鉴定出 235 种不同的沸石骨架类型，国际沸石协会为每种沸石分配了一个三字母代码（图 1）。
沸石骨架可分解成不同大小的环，对应于沸石的开孔窗。沸石按其最大孔窗可分为小孔（≤8环）、中孔（10环）、大孔（12环）和超大孔（>12 -戒指）。沸石骨架的负电荷通常由骨架外的一价或二价阳离子补偿，这些阳离子可以被其他阳离子交换。其他种类（例如，H2O) 可以去除沸石孔隙中的空隙，为合适尺寸、形状和极性的客体物质选择性进入留下空隙空间。这被称为沸石的分子筛效应。此外，沸石孔隙的空间限制与其框架中的催化活性位点相结合，赋予了沸石独特的形状选择性催化作用，以形成特定的产物。最后，沸石可以作为基质来封装和稳定金属簇或纳米颗粒，形成性能优越的多功能复合材料。由于这些独特的特性以及它们的高水热稳定性和低生产成本，沸石已被广泛用作许多化学过程中的高效催化剂、去污剂、吸附剂和离子交换剂。特别是，沸石是目前炼油和石化工业中最重要的非均相催化剂，通过流化催化裂化从原油生产世界上大部分的汽油。
