Tseoliidi molekulaarsõela materjalide laialdane kasutamine (nagu adsorptsioonieraldus, ioonivahetus, katalüüs) on tihedalt seotud nende struktuuriomadustega. Näiteks sõltub adsorptsiooni ja eraldumise jõudlus molekulaarsõela pooride suurusest ja pooride mahust; Ioonivahetuse jõudlus sõltub katioonide arvust ja asukohast molekulaarsõelas, samuti selle pooride kanalite läbitavusest; Katalüütilise protsessi käigus ilmnenud kuju selektiivsus on seotud molekulaarsõela pooride suuruse ja orientatsiooniga, samas kui katalüütilise reaktsiooni vahe- ja lõppsaaduste pooride suurus või puuristruktuur on seotud molekulaarsõelaga. Seetõttu on molekulaarsõelte struktuur molekulaarsõela materjalide uurimisel põhiküsimus.
Struktuuriüksus
Esiteks viige läbi uuringud kõige lihtsamate põhistruktuuriüksuste kohta. Üldiselt võib öelda, et tseoliidi molekulaarsõelad moodustuvad tetraeedrite virnastamisel läbi jagatud tippude, seega on üks tetraeedr esmane struktuuriüksus (TO4 tetraeedr). Näiteks silikaliit-1 tseoliitmolekulaarsõela puhul on selle esmane struktuuriüksus ränihapniku tetraeedrid ([SiO4] 0) ja see tetraeedriline struktuuriüksus on elektriliselt neutraalne. Need räni hapniku tetraeedrid on ühendatud jagatud hapnikuaatomitega, moodustades MFI struktuuriga tseoliidi molekulaarsõela. Sünteesi käigus esinevad selle poorides malliained ja adsorbeeritud vesi. Kui sünteesisüsteemis on alumiiniumi, on loomulikult kahte tüüpi tetraeedreid: räni hapniku tetraeedrid ([SiO4] 0) ja alumiiniumi hapniku tetraeedrid ([AlO4] -) ning alumiiniumi hapniku tetraeedrid on negatiivsed. tasu. Räni ja alumiiniumi MFI struktuuriga molekulaarsõelade kokkupanemisel ja sünteesimisel on sellel struktuuril endal teatud negatiivne laeng, mistõttu tuleb seda tasakaalustada täiendavate katioonidega, et muuta see tervikuna elektriliselt neutraalseks. Fosfor-alumiiniummolekulaarsõel koosneb rangelt vahelduvatest fosforhapniku tetraeedritest ([PO4]+) ja alumiiniumhapniku tetraeedritest ([AlO4] -), millel on elektriliselt neutraalne skelett. Loomulikult tuleb esmaste konstruktsiooniüksuste vahelisel ühendusel järgida Lowensteini reeglit: ränialumiiniumist karkassistruktuuris ei saa alumiinium olla kõrvuti; Fosfaatskeleti struktuuris, nagu SAPO-34, ei saa alumiinium külgneda kahe- või kolmevalentse metalliaatomiga ning fosforit ei saa ühendada räni ega fosforiga.
sekundaarne hooneüksus
Molekulaarsõelte skeletistruktuur moodustub primaarsete struktuuriüksuste lõplikest või lõpmatutest ühendustest. Piiratud struktuuriüksused, nagu sekundaarsed struktuuriüksused, viitavad tavaliselt mitmekomponentsetele tsüklistruktuuridele, mis koosnevad TO4 tetraeedritest, millel on ühised fikseeritud punktiga hapnikuaatomid ja mis on erineval viisil ühendatud. Tavalised rõngasstruktuurid hõlmavad neljaliikmelisi rõngaid, viieliikmelisi rõngaid, kuueliikmelisi rõngaid, kahekordseid neljaliikmelisi rõngaid ja kahekordseid kuueliikmelisi rõngaid. Praeguseks on avastatud 18 tüüpi sekundaarseid struktuuriüksusi. Näiteks sekundaarne struktuuriüksus 4-4 esindab kahte kvaternaarset rõngast, nimelt topeltkvaternaarset tsüklit. Kuna A-tüüpi molekulaarsõelad on meile tuttavad, moodustatakse need SOD-puuride ühendamisel topeltkvaternaarsete rõngastega, moodustades tseoliidi molekulaarsõelad. Loomulikult on SBU, millele viitame, ainult teoreetilises mõttes topoloogiline üksus, et paremini mõista ja selgitada tseoliidi molekulaarsõelte struktuuri, ning seda ei saa pidada tseoliidi molekulaarsõelte kristalliseerumisprotsessis reaalseks liigiks.
Puurikujuline struktuuriüksus
Molekulaarsõelte karkassis on iseloomulik puurilaadne struktuuriüksus, mida kirjeldatakse nende hulktahukaid määravate mitmete rõngaste põhjal. Näiteks koosneb tuttav SOD-puur kaheksast kuusnurksest rõngast ja kuuest kvaternaarsest rõngast, mida tavaliselt nimetatakse 4668-ks. Erinevad molekulaarsõela skeletid sisaldavad sama puuri nagu struktuuriüksused, teisisõnu, sama puuri nagu struktuuriüksus moodustab erinevat tüüpi molekulaarsõela skeleti struktuuride uurimine erinevate ühendusmeetodite kaudu. Klassikaline näide on SOD-puur.
SOD-tseoliidi molekulaarsõel moodustub SOD-puuride vahelisest tasapinnalisest ühendusest; SOD puurid on ühendatud topelt kvaternaarsete rõngastega, et moodustada LTA tüüpi molekulaarsõelad; SOD puurid on ühendatud topelt kuusnurkse rõngaga, et moodustada FAU ja EMT tseoliidi molekulaarsõelad.
Lisaks leidub tseoliidi molekulaarsõelte raamistikus sageli mõningaid iseloomulikke ahelaid, kahemõõtmelisi kolme ühendatud võrgukihte ja perioodilisi struktuuriüksusi (PBU). Viis kõige levinumat ketitaolist struktuuri on Pentasili kett, topeltsiksakkett, topeltsiksakkett, kaheteljeline kett ja lühike sammaskivikett. Pentasili kett, mis koosneb servadega jagatud puuridest, on kõrge ränidioksiidisisaldusega tseoliidi molekulaarsõelade perekonna iseloomulik kett. Rahaloomeasutuste kõige tüüpilisem raamistik koosneb Pentasili ahelatest. Kahemõõtmelise kolme ühendatud võrgukihi paralleelne virnastamine moodustab kolmemõõtmelise nelja ühendatud skeleti struktuuri, ühendades kolm vertikaalselt orienteeritud ühendatud tippu. Näiteks GIS-tüüpi skeletistruktuur koosneb 4.82 kahemõõtmelisest võrgukihi struktuurist, mis on ühendatud vertikaalselt.