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沸石分子筛膜中的传质机理主要是表面扩散和活性化扩散。表面扩散包括吸附和扩散过程，即分子从分离体相进入沸石分子孔表面，吸附在表面上和孔中，吸附在表面和孔中的分子在化学势的梯度下，从一个吸附点跃迁至空位或另一个吸附点，在膜的透过侧脱附扩散进入渗透相。活性化扩散是分子与膜材料表面的吸附作用弱，体相分子进入孔后，直接在孔中扩散的过程。因此，沸石分子筛膜分离选择性由于分子吸附和扩散的差异而导致不同，沸石膜材料的表面特性、孔道结构与分子的特性如大小与极性是 决 定 了 膜 的 分 离 性 能。另 一 方面，支撑沸石膜的有效分离层由一多晶沸石层构成的，由于是多晶层，因此多晶层的厚度、连续性、多晶间隙、取向等微观结构是决定沸石膜的分离效果的根本因素。与其它膜材料同样，沸石膜开发的关键任务在于依据分离体系的分子特性进行膜材料的设计和膜的微观结构的调控。
干胶凝胶法是把一定量的沸石合成原料、模板剂和去离子水充分混合均匀后过滤、洗涤，得到无定形凝胶，在凝胶形成后将其烘干变成干粉，后在水蒸汽气氛下完成合成。这种方法由我国学者徐文旸于1990年提出，并成功合成了ZSM-5分子筛。后来，有人用这种方法合成了具有中等孔尺寸的MFI型沸石纳米晶。该方法的优点：模板剂用量较少，减少废物的排放同时降低合成成本，该法在一定程度上提高产率；缺点是合成过程所使用的干凝胶要先制备水合凝胶而后在将水合凝胶蒸发干得到，制备过程相对复杂，限制了工业应用。
离子热合成法以离子液体或低共熔混合物同时作为合成反应的溶剂和模板剂进行合成的方法，该法原理与水热合成法相同。2004年，Morris小组报道了分子筛的离子热合成法。2010年，中国科学院大连化学物理研究所采用离子热合成法合成了超大孔（20元环）的磷酸铝分子筛。该方法优点为：离子液体中的有机阳离子起到溶剂和结构导向剂的作用；离子液体中离子间有较强的相互作用，单个分子难以脱离整个体系，加热过程一般不产生蒸汽压，减少高压带来的危险，更适合工业化生产；缺点是合成周期长、能源消耗大，效率低。
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