當需要把大小不同的固體顆粒分開時，人們馬上就會想到篩子。現在已經找到一類叫做分子篩的物質，它們可以將混合物中的分子按其大小加以篩分。分子篩又稱沸石，它在自然界里就存在，但目前在工業上用的大多是人工合成的。在外觀上，分子篩是粉末狀的固體，有光澤，天然沸石有顏色，合成沸石一般呈白色。在化學結構上，分子篩是一種結晶型的硅鋁酸鹽，其晶體結構中具有許多空穴，空穴之間有孔道(又稱窗口)相連，凡直徑比孔徑小的“瘦”分子可以通過窗口進入空穴，而直徑大于孔徑的“胖”分子就只能被擋在窗口外面“望篩興嘆”。

雖然分子篩主要是由氧化硅、氧化鋁所組成，但是隨著其中所含氧化硅與氧化鋁比例的變化，和添加其它助劑的作用，它們可以構架組建成數目眾多的、具有不同結 構和性能特性的分子篩。不同類型的分子篩，它們的孔道形狀和大小可以有很大差別。同一類型分子篩的孔徑和結構，也可以有不同。按照國際純粹和應用化學聯合會(IUPAC)的定義, 按照孔徑大小可以將多孔材料分為三類: 微孔(<2 nm)、介孔(2~50 nm)和大孔(>50 nm)。微晶沸石，特別是硅鋁酸鹽沸石，以其均勻有序的微孔孔道(0.4~1.2 nm)、豐富的酸性位、較大的比表面積、可交換的陽離子以及高的水熱穩定性已被廣泛地應用于吸附、分離、精細化工以及工業催化領域。

沸石作為一種綠色的非均相催化劑，目前超過90%的工業沸石已經應用到技術成熟的石化、煉油以及汽車尾氣處理等行業。一方面，沸石較小的孔徑在很多反應中提供了優異的擇形性，豐富的L和B 酸為催化反應提供了活性位，較大的比表面積有助于客體分子的吸附；另一方面，沸石較小的微孔尺寸嚴重阻礙了反應物的擴散和傳質，因此在一些涉及大分子的催化反應中受到一定限制。為了解決這個問題，科研人員嘗試合成孔徑更大的催化材料。1992年，Mobile 公司成功地合成出有序介孔材料，為制備介孔材料催化劑奠定了基礎。它的出現突破了傳統微孔沸石孔徑對大分子的限制，很好地解決了分子擴散傳質的問題，使其在大分子參與的催化反應中表現出一定的優勢。盡管通過原位摻雜改性的方法可以進一步拓展介孔材料的應用, 比如Cu摻雜在介孔Si材料中，可以制備無機的抗菌材料。但是由于介孔材料自身非晶化的骨架、較低的熱穩定及水熱穩定性、活性位點和酸性位的缺乏等，使其在酸催化和高溫反應中受到極大的限制。為了克服微孔沸石與介孔材料在催化領域所存在的問題，具有多級孔道結構沸石材料的研發成為備受關注的研究領域。

由于介孔材料的無定型孔壁的低水熱穩定性和低酸性而嚴重地限制了其在催化反應中的應用。因此，合成孔壁具有高水熱穩定性和強酸性的介孔沸石有廣泛的應用前景。以CMK5為硬模板劑原位重結晶SBA—15合成了規整的介孔沸石，但是在透射電鏡中并不能看到介孔沸石孔壁上存在微孔孔道。提出一種利用三維介孔碳為模板劑來合成介孔沸石的方法。課題組利用親水性兩性有機硅烷作為軟模板，合成了厚度僅為1.7nm的六方有序介孔分子篩。然而，合成具有規整介孔結構的沸石仍然存在很大的挑戰，因為介孔材料的孔道僅有2～3 nm，容納沸石仍然是比較困難的。