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通过离子交换可以改变沸石分子筛孔径的大小，从而改变其性能，达到择形吸附分离混合物的目的。
沸石分子筛经离子交换后，阳离子的数目、大小和位置发生改变，如阳离子交换阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少，往往造成位置空缺使其孔径变大；而半径较大的离子交换半径较小的离子后，则易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔径有所减小。

沸石分子筛材料的广泛应用（例如：吸附分离、离子交换、催化），是与其结构特点密不可分的。例如，吸附分离性能取决于分子筛的孔道和孔体积的大小；离子交换性能取决于分子筛中阳离子的数目、位置及其孔道的可通行性；催化过程中表现出的择形性与分子筛的孔道尺寸、走向相关，而催化反应中的中间产物以及后产品和分子筛的孔道维数或其笼结构相关。因此，分子筛的结构是研究分子筛材料的基本问题。

分子筛的骨架中存在一特征笼状结构单元，而笼状结构单元又是根据确定它们多面体的多元环来描述的。例如，我们所熟悉的SOD笼它由八个六元环和六个四元环来组成的，一般简写成4668。不同的分子筛骨架会含有相同的笼状结构单元，换句话说，同一个笼状结构单元通过不同连接方式会形成不同的分子筛骨架结构类型。一个经典的例子就是SOD笼。

SOD笼间通过本身的共面连接形成的是SOD沸石分子筛；SOD笼间通过双四元环的连接，形成的是LTA型分子筛；SOD笼间通过双六元环的连接，形成的是FAU和EMT沸石分子筛。
另外，在沸石分子筛骨架结构中，常会发现一些特征的链和二维三连接的网层结构以及周期性结构单元（PBU）。我们为常见的五种链状结构为是Pentasil链、双锯齿形链、双之字形链、双机轴链和短柱石链。由边共享的笼所组成的Pentasil链是高硅沸石分子筛家族的一个特征链。具有代表性的，MFI的骨架结构就是由Pentasil链构成。平行堆积的二维三连接网层通过上下取向的三连接顶点间相互连接形成三维四连接的骨架结构。例如，GIS类型骨架结构是由4.82二维网层结构上下连接而成。

对于沸石分子筛的形成及其生长机理的深入研究有助于人们更好的设计合成新型沸石分子筛拓扑结构、扩展沸石分子筛材料合成新路线、开发沸石分子筛材料的新性质及新用途。尽管沸石分子筛的发展已经有许多年了，但是对于它的合成机理方面一直未有一个真正的定论。研究分子筛的晶化机理即具有十分重要的理论意义，也对合成新型的沸石分子筛合成具有实际的指导意义。目前具有代表性的为固相转变机理（Solid hydrogel Transformation mechanism）、液相转变机理（Solution-mediated Transport mechanism）和双相转变机理这三种机理。

初始凝胶的配比往往能够决定终产物的类型。初投料的反应物的不同会导致后的生成物的完全不同，如，阳离子不同可以导致分子筛产物的不同，钠离子容易导向LTA、CAN、FAU、GIS等分子筛骨架的生成；而钾离子则容易导向LTL、CHA、ERI等类型的分子筛骨架。即使初的反应物相同只是反应物含量有微少的差别也极有可能得到不同的物相，如碱度对分子筛合成体系的影响。另外当所有物料比例都相同，只是简单的使用不同的硅源也有可能导致分子筛晶体大小、形貌、甚至骨架类型的改变。当我们用相图来表述整个物料时，从中可以发现许多结构只能在一个特定的区域里得到。有时由于过于多的影响因素，只能选择一两个变量来作图。另外，投料时的加料顺序，人为操作对于分子筛的合成也是一个影响因素。 [5]