第8章典型无机材料的合成

1、晶体生长方法晶体生长方法 固相生长法固相生长法气相生长法气相生长法流变相反应法流变相反应法溶液生长法溶液生长法熔体生长法熔体生长法陶器陶器 瓷器瓷器以粘土为主要原料烧成的硅酸盐制品：以粘土为主要原料烧成的硅酸盐制品： 沸石、分子筛沸石、分子筛 zeolite陶瓷（陶瓷（CeramicsCeramics）是一类无机非金属固体是一类无机非金属固体材料。陶瓷材料的形态可以分为材料。陶瓷材料的形态可以分为单晶、烧结单晶、烧结体、玻璃、复合体和结合体体、玻璃、复合体和结合体，这些形态各有，这些形态各有利弊：单晶具有精密功能，但成型加工困难，利弊：单晶具有精密功能，但成型加工困难，成本高，硬而脆。多晶陶瓷

2、材料往往采用烧成本高，硬而脆。多晶陶瓷材料往往采用烧结方式成型。陶瓷的典型代表有瓷器、耐火结方式成型。陶瓷的典型代表有瓷器、耐火材料、水泥、玻璃和研磨材料等。材料、水泥、玻璃和研磨材料等。陶瓷陶瓷精细陶瓷精细陶瓷在组成上，传统陶瓷往往是采用在组成上，传统陶瓷往往是采用杂质较多的天然原杂质较多的天然原料料（如硅酸盐），在常温下成型、在高温下烧结而（如硅酸盐），在常温下成型、在高温下烧结而成的烧结体。这种陶瓷材料称作成的烧结体。这种陶瓷材料称作传统陶瓷传统陶瓷。制陶工。制陶工艺近几十年来发展迅速，制得了广泛应用在电子、艺近几十年来发展迅速，制得了广泛应用在电子、能源诸多领域的耐热性、机械强度、耐腐

3、蚀性、绝能源诸多领域的耐热性、机械强度、耐腐蚀性、绝缘性以及各种电磁优越性能的新型陶瓷材料，称之缘性以及各种电磁优越性能的新型陶瓷材料，称之为为精细陶瓷精细陶瓷（Fine CeramicsFine Ceramics），或），或先进陶瓷先进陶瓷、高技高技术陶瓷术陶瓷。精细陶瓷材料有各种化学成分，包括硅酸盐、氧化精细陶瓷材料有各种化学成分，包括硅酸盐、氧化物、碳化物、氮化物及铝酸盐等。虽然大多数陶瓷物、碳化物、氮化物及铝酸盐等。虽然大多数陶瓷材料含有金属离子，但也有例外。材料含有金属离子，但也有例外。陶瓷陶瓷精细陶瓷精细陶瓷某些精细陶瓷的应用实例某些精细陶瓷的应用实例 材料材料特特 性性应用领域应

4、用领域用用 途途代表物质代表物质电子材料压电压电性性点火元件、压电点火元件、压电滤波器、表面波滤波器、表面波器件，压电变压器件，压电变压器、压电振动器器、压电振动器引燃器、引燃器、FM、TV，钟表、，钟表、超声波、手超声波、手术刀术刀Pb(Zr,Ti)O3, ZrO,LiNbO3, 水晶半导半导体体热敏电阻、非线热敏电阻、非线性半导体，气体性半导体，气体吸着半导体吸着半导体温度计，加热温度计，加热器，太阳电池，器，太阳电池，气体传感器气体传感器Fe-Co-Mn-Si-OBaTiO3CdS-Cu2S导电导电性性超导体超导体快离子导体快离子导体导电材料导电材料固体电解质固体电解质Yba2Cu3O7

5、-xNa-Al2O3,-AgI绝缘绝缘体体绝缘体绝缘体集成电路衬集成电路衬底底Al2O3, MgAl2O4磁性磁性材料材料磁性磁性硬质磁性体硬质磁性体铁氧体磁体铁氧体磁体（Ba,Sr）O6Fe2O3磁性磁性软质磁性体软质磁性体存储元件存储元件（Zn,M）Fe3O4（M=Mo,Co,Ni,Mg等） 超 硬超 硬材料材料 耐磨耗性耐磨耗性 轴轴 承承Al2O3，B4C 切切 削削 性性 车车 刀刀Al2O3，Si3N4 光学光学材料材料 荧荧 光光 性性 激光二极管激光二极管 发光二极管发光二极管全息摄影全息摄影光通讯，计测光通讯，计测GaP、GaAsGaAsP 透透 光光 性性透明导电体透明导电

6、体透明电极透明电极SnO2,In2O3 透透 光光 偏偏 光光 性性透光压电体透光压电体压电磁器件压电磁器件(Pb，La)(Zr，Ti)O3 导导 光光 性性 通讯光缆通讯光缆玻璃纤维玻璃纤维用共熔法生长制备了 多个系列的量子点玻璃样品，随着玻璃中的量子点由小到大变化，玻璃的颜色 由黄变红，这是量子尺寸量子尺寸效应的直观表现效应的直观表现。可以通过一个热辐射体（太阳、铁水、炉腔等）的颜色， 判断热辐射体的温度；而通过半导体量子点玻璃的颜色，可以估计（也可以准确分析）玻璃中 量子点的大小。图中样品的量子点直径由3.2nm逐渐增大到6.4nm. 采用湿化学法制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物

7、料为原料，采用酸浸，浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。 老鼠股骨骨骼照片人工合成骨骼替代品电镜照片1991年日本年日本Sumio Iijima（饭岛澄男）用电弧放电法制备用电弧放电法制备C60得到的碳炱中发现管得到的碳炱中发现管状的碳状的碳管碳的壁为类石墨二维结构，基本管碳的壁为类石墨二维结构，基本上由六元并环构成，按管壁上的碳碳键与上由六元并环构成，按管壁上的碳碳键与管轴的几何关系可分为管轴的几何关系可分为“扶手椅管扶手椅管”、“锯齿状管锯齿状管”和和“螺管螺管”三大类，按管口三大类，按管口是否封闭可分为是否封闭可分为“封口管封口管”和和“

8、开口管开口管”，按管壁层数可分为单层管（按管壁层数可分为单层管（SWNT）和多）和多层管（层管（MWNT）。管碳的长度通常只达到）。管碳的长度通常只达到纳米级（纳米级（1nm=10-9m）。）。碳纳米管碳纳米管单壁碳纳米管的电镜照片和结构示意图2008年年Kavli（卡弗里纳）纳米科学奖（卡弗里纳）纳米科学奖 2008.5.28挪威皇家科学院正式宣布将卡弗里纳挪威皇家科学院正式宣布将卡弗里纳米科学奖授予美国哥伦比亚大学教授米科学奖授予美国哥伦比亚大学教授Louis E. Brus和日本和日本NEC物理学教授物理学教授S. Iijima （饭岛澄男）。他们开创性的工作，使得后人可以把纳米）。他们

9、开创性的工作，使得后人可以把纳米技术应用于能源、环境、化学、材料、生物医学、技术应用于能源、环境、化学、材料、生物医学、电子学等领域。电子学等领域。Pb(NO3)2 aq + NaOH aq + CTABPb(OH)3- CTA+PbO2 Nanorods Pb3O4 NanorodspH = 14 at 85 oC for 3 hhydrothermal reactionat 140 oC for 5 hClO-控制合成途径控制合成途径(a)(b)1020304050607080ab 710321320330420 33244020231011222021111023102203111213

10、0002220121020011110 Intesity (A.U.)2(degree)纳米材料的研究手段纳米材料的研究手段-XRD-XRD谢乐公式、半峰宽TEM-HRTEMTEM-HRTEM纳米材料的研究手段-HRTEM将C60装入碳纳米管中观测。照射时间 通过飞秒级激光脉冲击打蓝宝石表面，在此过程中，蓝宝石喷射出原子而留下一个浅浅的弹坑。晶体经再加热和再次喷射，形成了所展示的内部深层结构。1飞秒是千万亿分之一秒。 原子力显微镜AFM2007年诺贝尔物理学奖得主，德国物理学家年诺贝尔物理学奖得主，德国物理学家葛葛林柏格林柏格（Peter Gruenberg），）， （左）和法国（左）和法国物

11、理学家物理学家费尔特费尔特（Albert Fert） 。以表彰他们在以表彰他们在1988年分别独立发现巨磁电阻效年分别独立发现巨磁电阻效应（应（giant magnetoresistance, GMR）。该）。该项发明对电脑磁盘以及各类通过磁性来记录数项发明对电脑磁盘以及各类通过磁性来记录数据的技术产生了重大影响，同时有助于今日电据的技术产生了重大影响，同时有助于今日电子元件的微型化，从而获得今年诺贝尔物理奖子元件的微型化，从而获得今年诺贝尔物理奖委员会的肯定。委员会的肯定。费尔特现为法国巴黎第十一大学（费尔特现为法国巴黎第十一大学（Universit Paris-Sud 11）物理学教授，葛

12、林柏格则为德）物理学教授，葛林柏格则为德国尤里西研究中心国尤里西研究中心(Jlich Research Centre)的资深科学家，两人在的资深科学家，两人在1988年分别发现奈米结年分别发现奈米结构下的巨磁电阻效应。构下的巨磁电阻效应。瑞典皇家科学院在宣布诺贝尔物理学奖时，赞瑞典皇家科学院在宣布诺贝尔物理学奖时，赞扬这种巨磁电阻效应现象的应用为硬碟读取资扬这种巨磁电阻效应现象的应用为硬碟读取资料带来革命性改变，也在其它电磁感应应用上料带来革命性改变，也在其它电磁感应应用上扮演重要角色，可以被视为奈米科技首度实际扮演重要角色，可以被视为奈米科技首度实际应用于前景可期的领域应用于前景可期的领域。

13、纳米陶瓷：纳米陶瓷：指显微结构中的物相指显微结构中的物相(包括晶粒尺寸、晶界宽度、包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔与尺寸缺陷等第二相分布、气孔与尺寸缺陷等)都在纳米量级水都在纳米量级水平上的陶瓷材料平上的陶瓷材料。 现有陶瓷材料的晶粒尺寸一般是在微米级的现有陶瓷材料的晶粒尺寸一般是在微米级的水平。当其晶粒尺寸变小到纳米级的范围时，晶水平。当其晶粒尺寸变小到纳米级的范围时，晶粒的表面积和晶界的体积会以相应的倍数增加，粒的表面积和晶界的体积会以相应的倍数增加，晶粒的表面能亦随之剧增。晶粒的表面能亦随之剧增。 由于颗粒的线度减少而引起表面效应和体积由于颗粒的线度减少而引起表面效应和体积效应，

14、使得材料的物理、化学性质发生一系列变效应，使得材料的物理、化学性质发生一系列变化，而且甚至出现许多特殊的物理与化学性质。化，而且甚至出现许多特殊的物理与化学性质。粉体合成按合成条件分类粉体合成按合成条件分类：1、气相法气相法：气相法是直接利用气体，或：气相法是直接利用气体，或 者通过各者通过各种手段将物质转变为气体，使之在气体状态下发生物种手段将物质转变为气体，使之在气体状态下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。成纳米粒子的方法。 优点：制得的纳米陶瓷粉体的纯度较高，团聚较优点：制得的纳米陶瓷粉体的纯度较高，团聚较

15、少，烧结性能较好少，烧结性能较好 缺点：产量低，设备昂贵缺点：产量低，设备昂贵 纳米材料的纳米材料的制备制备： 纳米粉体的合成纳米粉体的合成 素坯的成型素坯的成型 产品的烧结产品的烧结2、液相法液相法 ：液相法则是选择一种或多种合适的液相法则是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成溶液，再选择一种合适的沉淀剂或用蒸发、升华、溶液，再选择一种合适的沉淀剂或用蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶脱水或者加热分解而得到纳米陶瓷后将沉淀或结晶脱水或者加热分

16、解而得到纳米陶瓷粉体粉体 优点：设备较简单，粉体较纯，团聚少，易工业化优点：设备较简单，粉体较纯，团聚少，易工业化生产生产 3、固相法固相法：指纳米粉体是由固相原料制得，按其指纳米粉体是由固相原料制得，按其加工的工艺特点可分为机械粉碎法和固相反应法两加工的工艺特点可分为机械粉碎法和固相反应法两 类。类。优点：所用设备较简单，方便操作优点：所用设备较简单，方便操作缺点：纯度较低，料度分布较广缺点：纯度较低，料度分布较广素坯成型素坯成型:是将粉末转变成具有一定形状、体积和强是将粉末转变成具有一定形状、体积和强度的坯体的过程度的坯体的过程,素坯的相对素坯的相对 密度和显微结构的均匀密度和显微结构的均

17、匀性对陶瓷在烧结过程中的致密化有极大的影响性对陶瓷在烧结过程中的致密化有极大的影响 素坯的成型方法：素坯的成型方法：传统方法：干压成型、离心注浆法、挤压法、注射法传统方法：干压成型、离心注浆法、挤压法、注射法新型方法：凝胶注膜法、直接凝固注模成新型方法：凝胶注膜法、直接凝固注模成 型型烧结烧结：陶瓷材料致密化、晶体长大、晶界形成的过程陶瓷材料致密化、晶体长大、晶界形成的过程 纳米陶瓷烧结过程的关键：纳米陶瓷烧结过程的关键：如何在控制晶粒长大很少的前提下实现致密化如何在控制晶粒长大很少的前提下实现致密化烧结方法：（传统）无压烧结、热压烧结仍广泛使用。烧结方法：（传统）无压烧结、热压烧结仍广泛使用

18、。（新）微波烧结、等离子体烧结、高压烧结、爆炸烧（新）微波烧结、等离子体烧结、高压烧结、爆炸烧结结1、高强度高强度：纳米陶瓷的性能：纳米陶瓷的性能： 纳米陶瓷材料在压制、烧结后，其强度比普通陶纳米陶瓷材料在压制、烧结后，其强度比普通陶瓷材料高出瓷材料高出4-5倍，如在倍，如在 100度下，纳米度下，纳米TiO2陶瓷的显陶瓷的显微硬度为微硬度为13000KN/mm2，而普通，而普通TiO2陶瓷的显微硬陶瓷的显微硬度低于度低于2000KN/mm2。日本的新原皓一制备了纳米陶。日本的新原皓一制备了纳米陶瓷复合材料，并测定了其相关的力学性能，研究表明瓷复合材料，并测定了其相关的力学性能，研究表明纳米陶

19、瓷复合材料在韧性和强度上都比原来基体单相纳米陶瓷复合材料在韧性和强度上都比原来基体单相材料均有较大程度的改善，对材料均有较大程度的改善，对 Al2O3/SiC 系统来说，系统来说，纳米复合材料的强陶度比单相氧化铝的强度提高了纳米复合材料的强陶度比单相氧化铝的强度提高了3-4倍。倍。2、韧性韧性 传统的陶瓷由于其粒径较大，在外表现出很强传统的陶瓷由于其粒径较大，在外表现出很强的脆性，但是纳米陶瓷由于其晶粒尺寸小至纳米级，的脆性，但是纳米陶瓷由于其晶粒尺寸小至纳米级，在受力时可产生变形而表现出一定的韧性。在受力时可产生变形而表现出一定的韧性。 如室温下的纳米如室温下的纳米TiO2陶瓷表现出很高的韧

20、性，陶瓷表现出很高的韧性，压缩至原长度的压缩至原长度的 1/4仍不破碎。仍不破碎。1988年年Lzaki 等人等人首先用纳米碳化硅补强氮化硅陶瓷使氮化硅陶瓷力首先用纳米碳化硅补强氮化硅陶瓷使氮化硅陶瓷力学性能显著改善。学性能显著改善。3、超塑性超塑性 超塑性是指在拉伸试验中，在一定的应变速率下，超塑性是指在拉伸试验中，在一定的应变速率下，材料产生较大的拉伸形变。材料产生较大的拉伸形变。如如 Nieh 等人在四方二氧等人在四方二氧化锆中加入化锆中加入 Y2O3的陶瓷材料中观察到超塑性达的陶瓷材料中观察到超塑性达800%.上海硅酸盐研究所研究发现，纳米上海硅酸盐研究所研究发现，纳米 3Y-TZP陶

21、瓷陶瓷(100nm左右左右)在经室温循环拉伸试验后，其样品的断在经室温循环拉伸试验后，其样品的断口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达380%，并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线，这些都确认了纳米陶瓷材料存在着拉伸超塑性。移线，这些都确认了纳米陶瓷材料存在着拉伸超塑性。4、烧结特性烧结特性 纳米陶瓷材料的烧结温度比传统陶瓷材料约低纳米陶瓷材料的烧结温度比传统陶瓷材料约低600,烧结过程也大大缩短。烧结过程也大大缩短。12nm的的TiO2粉体，粉体，不加任何烧结助剂，可以在低于常规烧结温度不加任何

22、烧结助剂，可以在低于常规烧结温度 400-600下进行烧结，同时陶瓷的致密化速率也下进行烧结，同时陶瓷的致密化速率也迅速提高。通过对加迅速提高。通过对加3%Y2O3的的ZrO2纳米陶瓷粉纳米陶瓷粉体的致密化和晶粒生长这体的致密化和晶粒生长这 2个高温动力学过程研个高温动力学过程研究表明，由于晶粒尺寸小，分布窄，晶界与气孔究表明，由于晶粒尺寸小，分布窄，晶界与气孔的分离区减小，烧结温度的降低使得烧结过程中的分离区减小，烧结温度的降低使得烧结过程中不易出现晶粒的异常生长。控制烧结的条件，可不易出现晶粒的异常生长。控制烧结的条件，可获得晶粒分布均匀的纳米陶瓷块体。获得晶粒分布均匀的纳米陶瓷块体。 1

23、、应用于提高陶瓷材料的机械强度应用于提高陶瓷材料的机械强度 结构陶瓷是以强度、刚度、韧性、耐磨性、结构陶瓷是以强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料。硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料。 用纳米陶瓷粉体制备的陶瓷材料能有效减用纳米陶瓷粉体制备的陶瓷材料能有效减少材料表面的缺陷少材料表面的缺陷,获得形态均一和平滑的表面获得形态均一和平滑的表面,能增强界面活性能增强界面活性,提高材料单晶的强度提高材料单晶的强度,还能有还能有效降低应力集中效降低应力集中,减少磨损减少磨损,特别是可以有效提特别是可以有效提高陶瓷材料的韧性。高陶瓷材料的韧性。 纳米陶瓷的应用纳米陶瓷的应用：2

24、、应用于提高陶瓷材料的超塑性应用于提高陶瓷材料的超塑性 只有陶瓷粉体的粒度小到一定程度才能在陶只有陶瓷粉体的粒度小到一定程度才能在陶瓷材料中产生超塑性行为瓷材料中产生超塑性行为,其原因是晶粒的纳米化其原因是晶粒的纳米化有助于晶粒间产生相对滑移有助于晶粒间产生相对滑移,使材料具有塑性行为。使材料具有塑性行为。3、应用于制备电子应用于制备电子(功能功能)陶瓷陶瓷 纳米陶瓷粉体之所以广泛地用于制备电子陶纳米陶瓷粉体之所以广泛地用于制备电子陶瓷瓷,原因在于陶瓷粉体晶粒的纳米化会造成晶界数原因在于陶瓷粉体晶粒的纳米化会造成晶界数量的大大增加量的大大增加,当陶瓷中的晶粒尺寸减小一个数量当陶瓷中的晶粒尺寸减

25、小一个数量级级,则晶粒的表面积及晶界的体积亦以相应的倍数则晶粒的表面积及晶界的体积亦以相应的倍数增加增加 4、应用于制备陶瓷工具刀应用于制备陶瓷工具刀 纳米技术的出现以及纳米粉体的工业化生产纳米技术的出现以及纳米粉体的工业化生产,使使得制备金属陶瓷刀成为现实。得制备金属陶瓷刀成为现实。 在金属陶瓷中主要加入纳米氮化钛以后可以细在金属陶瓷中主要加入纳米氮化钛以后可以细化晶粒化晶粒,晶粒细小有利于提高材料的强度、硬度晶粒细小有利于提高材料的强度、硬度,同时同时断裂韧性也得到提高断裂韧性也得到提高5、应用于制备生物陶瓷应用于制备生物陶瓷 1）接近于生物惰性的陶瓷）接近于生物惰性的陶瓷,如氧化铝如氧化

26、铝 (Al2O3) 2）表面活性生物陶瓷）表面活性生物陶瓷,如致密羟基磷灰石如致密羟基磷灰石(10CaO-3P2O5H2O)。 3）可吸收生物陶瓷）可吸收生物陶瓷,如磷酸三钙如磷酸三钙(CaO-P2O5) (TCP)6、应用于制备功能性陶瓷纤维应用于制备功能性陶瓷纤维 (1) 防紫外线纤维。防紫外线纤维。 (2) 远红外线保温纤维。远红外线保温纤维。 (3) 抗菌防臭纤维抗菌防臭纤维 长程无序长程无序比晶态材料易于制备比晶态材料易于制备所适应的化学组成范围广泛，且组成可以连续变所适应的化学组成范围广泛，且组成可以连续变化化熔体冷却法熔体冷却法：传统玻璃冷却法，超速冷却法，激：传统玻璃冷却法，超

27、速冷却法，激光自旋融化和自由落下冷却法光自旋融化和自由落下冷却法气相凝聚法气相凝聚法：真空蒸镀法，辉光放电分解法，化：真空蒸镀法，辉光放电分解法，化学气相沉积法，溅射法学气相沉积法，溅射法晶体能量泵入法晶体能量泵入法：破坏晶体中的长程有序：破坏晶体中的长程有序化学反应法化学反应法：溶液反应，溶胶：溶液反应，溶胶-凝胶法，微乳液法，凝胶法，微乳液法，先驱物法，流变相法先驱物法，流变相法硅铝比硅铝比:Si/Al, or SiO2/Al2O3分子筛分子筛泡沸石（又称沸石）是一种泡沸石（又称沸石）是一种含结晶水的具有多孔含结晶水的具有多孔结构结构的的铝硅酸盐铝硅酸盐M2OAl2O3xSiO2yH2O）

28、，共中有许），共中有许多多笼状笼状空穴和通道。这种结构使它很容易可逆地吸收空穴和通道。这种结构使它很容易可逆地吸收或失去或失去水及共它小分子水及共它小分子，如，如CO2、NH3、甲醇、乙醇等，、甲醇、乙醇等，但它不吸收那些大得不能进入空穴的分子，因而起着但它不吸收那些大得不能进入空穴的分子，因而起着“筛分筛分”的作用，故有的作用，故有“分子筛分子筛”之称。分子筛有沸之称。分子筛有沸石分子筛和高岭土分子筛，有石分子筛和高岭土分子筛，有天然的和人工合成的天然的和人工合成的。泡沸石就是一种天然分子筛。泡沸石就是一种天然分子筛。 分子筛具有很好的选择性吸附、催化和离子交换能力，它分子筛具有很好的选择性

29、吸附、催化和离子交换能力，它能吸附分离某些气体（如氨气、氮气等）、水、液体混合物或能吸附分离某些气体（如氨气、氮气等）、水、液体混合物或除去某些有害气体，达到净化与干燥的目的；除去某些有害气体，达到净化与干燥的目的；作为催化剂，用于石油催化裂化等工业，它具有很高的活性，作为催化剂，用于石油催化裂化等工业，它具有很高的活性，较好的选择性和热稳定性；较好的选择性和热稳定性；此外还可用于中空玻璃生产及水处理领域，都有显著的效果。此外还可用于中空玻璃生产及水处理领域，都有显著的效果。 分子筛是以选择性吸附为特征。分子筛一词是为描述一类分子筛是以选择性吸附为特征。分子筛一词是为描述一类具有选择性吸附性质

30、的材料。具有选择性吸附性质的材料。McBain于于1932年提出，当时只年提出，当时只有两类分子筛是已知的：天然沸石和活性炭。后来，又有多种有两类分子筛是已知的：天然沸石和活性炭。后来，又有多种分子筛材料被发现，包括硅酸盐、磷酸盐、氧化物等。分子筛材料被发现，包括硅酸盐、磷酸盐、氧化物等。文献中沸石一词常常被用来描述各种多孔化合物，其实沸石的文献中沸石一词常常被用来描述各种多孔化合物，其实沸石的严格定义应该是一类结晶的硅铝酸盐微孔结晶体，包括天然和严格定义应该是一类结晶的硅铝酸盐微孔结晶体，包括天然和人工合成的。而那些具有类似结构的磷酸盐和纯硅酸盐等应该人工合成的。而那些具有类似结构的磷酸盐和纯硅酸盐等应该称为类沸石材料。不论其具有一直的沸石结构，还是新结构。称为类沸石材料。不论其具有一直的沸石结构，还是新结构。有吸附能力（客体分子水或模版剂能被除去）的材料才能被称有吸附能力（客体分子水或模版剂能被除去）的材料才能被称之为微孔材料或分