對于沸石分子篩的形成及其生長機理的深入研究有助于人們更好的設計合成新型沸石分子篩拓撲結(jié)構(gòu)、擴展沸石分子篩材料合成新路線、開發(fā)沸石分子篩材料的新性質(zhì)及新用途。盡管沸石分子篩的發(fā)展已經(jīng)有許多年了，但是對于它的合成機理方面一直未有一個真正的定論。研究分子篩的晶化機理即具有十分重要的理論意義，也對合成新型的沸石分子篩合成具有實際的指導意義。目前具有代表性的為固相轉(zhuǎn)變機理（Solid hydrogel Transformation mechanism）、液相轉(zhuǎn)變機理（Solution-mediated Transport mechanism）和雙相轉(zhuǎn)變機理這三種機理。

液相轉(zhuǎn)變機理由Kerr和Ciric提出，與固相轉(zhuǎn)變機理的提出幾乎是在同一個時期。他們認為：沸石分子篩晶體的成核和生長是在溶液中直接進行，初始凝膠慢慢的溶解到溶液中，生成了活性物種硅鋁酸根離子，然后再發(fā)生縮合，慢慢的形成了沸石分子篩所需要的結(jié)構(gòu)單元，再進一步生成了沸石分子篩。

Zhdanov的實驗表明，沸石分子篩晶體生長速度與液相中多硅酸根和鋁酸根離子的濃度息息相關(guān)，并且晶化過程中液相各組分濃度是不斷變化的，這些實驗結(jié)果支持了液相轉(zhuǎn)變機理。對液相轉(zhuǎn)變機理有利的證明是從液相中直接晶化沸石分子篩，Koizumi等人直接從澄清溶液中合成出了SOD，GIS、FAU等沸石分子篩。

雙相轉(zhuǎn)變機理
在人們對于沸石分子篩晶化究竟是通過液相轉(zhuǎn)變機理還是通過固相轉(zhuǎn)變機理爭執(zhí)不清時，八十年代之后，又有科學家提出了雙相轉(zhuǎn)變的機理。雙向轉(zhuǎn)變機理認為液相轉(zhuǎn)變和固相轉(zhuǎn)變同時存在沸石分子篩晶化過程中，既可以分別發(fā)生在兩種晶化反應體系中，也可以同時發(fā)生在一個體系中。
Gabelica等人從對ZSM-5分子篩以及Na Y沸石晶化的研究印證了雙相轉(zhuǎn)變機理的存在性。Iton等人在ZSM-5分子篩的晶化過程中應用小角中子散射技術(shù)進行研究，同時發(fā)現(xiàn)使用不同的硅源，ZSM-5沸石分子篩的晶化是遵循不同的機理進行。從而得出即使是同一種類型沸石分子篩，在不同的晶化條件下其生長的機理是不一樣的結(jié)論。

合成沸石分子篩的基本原料有：硅源、鋁源、堿源、金屬陽離子、其它礦化劑、模板劑和水等。常用的硅源有白炭黑、硅溶膠、固體硅膠、有機硅酸酯、水玻璃等。常用的鋁源有偏鋁酸鈉、硫酸鋁、薄水鋁石、金屬鋁、硝酸鋁、異丙醇鋁、氫氧化鋁等。堿源有氫氧化鈉，氫氧化鉀等。金屬陽離子包括堿金屬陽離子和堿土金屬離子如：Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+等。分子篩合成的礦化劑有兩種：氫氧根離子和氟離子。模板劑有各種含氮的有機物、季磷鹽等。

初始凝膠的配比往往能夠決定終產(chǎn)物的類型。初投料的反應物的不同會導致后的生成物的完全不同，如，陽離子不同可以導致分子篩產(chǎn)物的不同，鈉離子容易導向LTA、CAN、FAU、GIS等分子篩骨架的生成；而鉀離子則容易導向LTL、CHA、ERI等類型的分子篩骨架。即使初的反應物相同只是反應物含量有微少的差別也極有可能得到不同的物相，如堿度對分子篩合成體系的影響。另外當所有物料比例都相同，只是簡單的使用不同的硅源也有可能導致分子篩晶體大小、形貌、甚至骨架類型的改變。當我們用相圖來表述整個物料時，從中可以發(fā)現(xiàn)許多結(jié)構(gòu)只能在一個特定的區(qū)域里得到。有時由于過于多的影響因素，只能選擇一兩個變量來作圖。另外，投料時的加料順序，人為操作對于分子篩的合成也是一個影響因素。