מהם המושגים והמידע הבסיסי של נפות מולקולריות?

מסננות מולקולריות הן סיליקטים גבישיים או אלומינוסיליקטים, הנוצרים על ידי טטרהדרונים של סיליקון-חמצן או טטרהדרונים מאלומיניום-חמצן המחוברים בקשרי גשר חמצן.
למערכת הנקבוביות והחלל יש גודל מולקולרי (בדרך כלל {{0}}.3~2.0 ננומטר), בעל מאפיינים של מולקולות סינון. עם זאת, עם העמקת המחקר על סינתזה ויישום של נפות מולקולריות, חוקרים גילו מסננות מולקולריות של פוספואלומינאט, ומרכיבי השלד (סיליקון, אלומיניום או זרחן) של נפות מולקולריות יכולים להיות מורכבים גם מ-B, Ga, Fe, Cr, מחליפים Ge, Ti, V, Mn, Co, Zn, Be ו-Cu, וגודל הנקבוביות והחללים יכול להגיע גם ליותר מ-2 ננומטר. לכן, ניתן לחלק את הנפות המולקולריות למסננות מולקולריות של סיליקון-אלומיניום, למסננות מולקולריות של זרחן-אלומיניום ולמסננות מולקולריות הטרואטומיות של מסגרת לפי הרכב יסודות השלד. ; על פי גודל הנקבוביות, מסננות מולקולריות בגודל נקבוביות של פחות מ-2 ננומטר, 2~50 ננומטר ויותר מ-50 ננומטר נקראות מסננות מולקולריות מיקרו-נקביות, מזופורות ומקרו-פורוזיות בהתאמה. בשל גודל הנקבוביות הגדול יותר, הוא הופך לנשא טוב לתגובות מולקולריות גדולות יותר. עם זאת, קירות הנקבוביות של חומרים מזופוריים הם אמורפיים, ולכן היציבות ההידרותרמית והיציבות התרמית שלהם לא יכולים לעמוד בתנאים הקשים הנדרשים ליישומים פטרוכימיים. .
מכיוון שהוא מכיל יוני מתכת ומים משולבים עם מחיר חשמל נמוך ורדיוס יוני גדול, מולקולות מים אובדות ללא הרף לאחר חימום, אך מבנה השלד הגבישי נותר ללא שינוי, ויוצרים חללים רבים באותו גודל, ולחללים יש קטרים ​​רבים. אותן מיקרו-נקבים מחוברות. לנקבוביות הזעירות הללו יש קטרים ​​אחידים ויכולות לספוג מולקולות הקטנות מקוטר הנקבוביות לתוך פנים הנקבוביות, תוך אי הכללה של מולקולות גדולות מהנקבוביות. לכן, מולקולות בעלות צורות וקטרים ​​שונים יכולות להיספג בנקבוביות. להפרדה של מולקולות בעלות דרגות קוטביות שונות, נקודות רתיחה שונות ודרגות רוויה שונות יש תפקיד של "מסננת" מולקולות, ולכן היא נקראת מסננת מולקולרית. כיום, נפות מולקולריות נמצאות בשימוש נרחב במטלורגיה, תעשייה כימית, אלקטרוניקה, תעשייה פטרוכימית, גז טבעי ותעשיות אחרות.