（一）多孔材料简介
多孔材料，顾名思义，就是有很多孔的材料；不仅要外面有孔，里面也要有孔，这样才
名副其实。一般呢，这孔的物理结构有三种：
（1）里面的孔全部被封住了，孔与孔之间是实心儿的固体隔开，无法通过普通的物理
方法测得其内部构造和pore volume（比如说，常用的氮气表面吸附法）。但是可以用
有穿透力的工具搞定，比如说，投射电镜（TEM）和X射线衍射/散射(all-angle X-
ray scattering or X-ray diffraction）。
（2）里面的孔被“半封住”。也就是说，相邻的孔之间的固体墙壁内部，藏有狭小的
通道。分子可以经过这些小管子在孔之间窜来窜去，但是比较费劲：没办法，路太窄，
分子们太肥。小一点的分子呢，勉强可以来回跑；稍微大一点儿的呢，进去了就出不来
了，卡在里面了；再大一些的呢，干脆就进不去了，只是在多孔材料颗粒外面绕一圈儿
。当然，相对于不同尺度的分子，这个限制是不一样的。
（3）孔与孔之间是很宽敞的通道，于是分子可以在整个多孔材料颗粒内部自由流通；
同时颗粒内外，对于一定尺寸的分子而言，都是accessile的。不过，如果一个分子一
旦闯进多孔材料颗粒这个大迷宫，一般而言都要费一番周折，在里面绕腾绕腾才能出来。
上面废话了这么多，要说明一个什么问题呢？呵呵～～不同的孔的结构，会适合不同的
应用场合。比如说，工业上广泛应用的异相催化剂，一般都是放在一些多孔材料制成的
载体上的。为什么是多孔材料呢？因为它们有很大的表面积，这样有催化活性的颗粒（
有很多都很昂贵）就可以被尽可能得分散在载体表面，从而提高活性。在这种情况下，
第三种孔结构是非常合适的。工业上大量采用的，有便宜的活性炭和silica。可是，还
有一种情况，那就是在石油工业中，往往需要碳链长度在一定范围的烷烃，来组成不同
用途的燃料，比如说汽油，煤油，柴油，重油，石蜡等。还有就是支链的烷烃和取代苯
环这些有很高辛烷值的组分。怎么办呢？除了选择合适的催化裂解/重整催化剂外，人
们还发现，有一种奇妙结构的物质，可以“筛选”出想要的组分。对了！大家也许想到
了，这就是大名鼎鼎的分子筛，又叫沸石,molecular sieve,或者是zeolite。因为
zeolite的孔径一般只有不到一个纳米，正好和有些分子的尺度相仿，因此，它具有很
好的选择性。这个zeolite呢，就属于上面提到的第二种孔。
