ZSM-11分子筛的合成与应用研究进展
张 莉，柳黄飞，王久江，胡清勋，刘宏海，曹庚振
(中国石油天然气股份有限公司 兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060)
ZSM-11分子筛属于Pentasil分子筛家族成员，由Kokotail G T于1978年首次报道成功合成[1]。其结构与目前市面上应用广泛的ZSM-5分子筛较为相似但又存在一些区别。如ZSM-5分子筛中含有两种孔道：一种是曲折的之字形孔道，另一种为直孔道。两种孔道的孔口直径分别为0.55 nm×0.51 nm和0.53 nm×0.56 nm[2]。而ZSM-11只有一种孔道，孔口直径为0.54 nm×0.53 nm，孔道结构表现为交叉的十字形孔道[3]。此外硅铝比相似的两种分子筛中铝在孔道分布位置存在明显不同，即ZSM-5分子筛的骨架铝主要集中在孔道交叉处，而ZSM-11分子筛的骨架铝则主要分布在直孔道上[4]。由于ZSM-11相较于ZSM-5分子筛的骨架结构具有更高的对称性，容易在合成过程中出现ZSM-5结构，这使得其合成条件较为苛刻，也在一定程度上限制了对其研究以及应用[3]。
ZSM-5分子筛以其优异的催化性能、选择性吸附性能以及热、化学稳定性突出等特点，已经在催化、膜分离、增产低碳烯烃、提高辛烷值等方面发挥重要作用。而择性分子筛的合成与制备也逐步朝着低成本、绿色清洁化的方向发展，开发高效、绿色的合成技术，提高合成效率，实现环境友好，对择性分子筛的规模化工业应用和可持续性发展具有重要意义。本文对ZSM-11分子筛的合成与应用进行总结综述，期望在新形势背景下能够得到广泛应用。
目前ZSM-11分子筛的合成方法主要是水热合成法，此外也有文献报道通过干凝胶法与微波加热法成功合成了ZSM-11分子筛[7-10]。在硅铝源的选用上，常用的硅源有硅溶胶、水玻璃、正硅酸乙酯和白炭黑等，铝源则主要以硫酸铝为主，有报道指出硅铝源的不同会影响初始溶液中硅酸根的聚合状态进而影响分子筛的晶相以及形貌[3]。本文按合成目的将ZSM-11分子筛的合成分为提升传质能力、缩短晶化时间、环保与降成本以及负载杂原子四个部分，对相关文献进行分类列举。
1.1 提升传质能力
ZSM-11属于微孔分子筛，为提高其传质能力，通常制备策略为在分子筛上引入介孔或缩小晶粒尺寸，引入介孔可以使物质更容易接触其孔道内的活性位点发生反应并及时排出，而缩小晶粒尺寸则可以缩短物质在孔道内的扩散路径，并有助于减少生成物分子在孔道内的停留时间，减少二次反应。
王小莉等[5]以正硅酸乙酯为硅源并加入一定量的乙醇，室温下搅拌一天待物料混合均匀后，采用常规水热法在100 ℃下晶化6～12天后得到悬浮液态样品，经铵交换，烘干，焙烧后得到最终产品。晶化8天的分子筛平均粒径仅为46 nm。原因在于低温晶化有利于晶核数量的增加，进而减小晶体粒径，而乙醇的加入也能缩小晶粒尺寸和粒径分布范围。
Chen H L等[6]使用十六烷基三甲基对苯二甲酸铵(CTATos)和四丁基氢氧化铵(TBAOH)作为复合模板剂进行介孔ZSM-11分子筛的一步合成，并考察了硅铝比对分子筛合成的影响。结果表明，较高的硅铝比利于分子筛的合成，硅铝比较低时，过多的铝会延缓沸石的成核与生长过程。当投料硅铝比为100,晶化温度和时间分别为160 ℃和7天的条件下，合成的ZSM-11分子筛有着较高的结晶度和最高的介孔体积(0.47 cm3·g-1)。
Song W等[7]使用溶剂蒸发法，将初始物料投入并搅拌混合后，转移至培养皿中蒸发得到干凝胶，研磨后转移至水热釜中在高温下借助蒸汽辅助晶化，经水洗得到最终产品，经XRD分析产品为高结晶度的ZSM-11分子筛，样品的低温氮气吸附脱附曲线出现明显的回滞环，经测量介孔体积为0.54 cm3·g-1，相比传统水热合成所得的ZSM-11分子筛，介孔体积增加了约10倍，且分子筛的平均粒径约为(380～480) nm。
Wei Z等[8]使用四丁基氢氧化磷作为模板剂，以天然高岭土为原料，采用溶剂蒸发法并借助蒸汽对凝胶进行晶化合成ZSM-11分子筛。产品的总比表面积可达428 m2·g-1，与对比样相比，微孔体积相当，介孔体积超过四倍，可达0.30 cm3·g-1，此外该合成方法可将平均晶粒尺寸缩小至240 nm，极大地缩小了反应物与生成物分子在孔道内的停留时间。
1.2 缩短晶化时间
ZSM-11属于高硅分子筛，通常需要较长的合成时间，若能缩短晶化时间可节省时间成本，提高生产效率。
张玲等[9]考察了在添加晶种并进行动态陈化时，微波加热对缩短晶化时间的影响。结果表明，添加晶种量为5%时，110 ℃微波加热的条件下仅需1.5 h即可得到结晶度100%的ZSM-11分子筛，而在150 ℃下使用烘箱加热要达到100%的结晶度则需20 h。此外，还考察了体系中Na+含量对分子筛晶化的影响。传统加热条件下，Na+添加量较低时会延缓其晶化速率，继续增加Na+的添加量，晶化速率会显著提升。微波加热下Na+的添加会使产品结晶度降低，晶粒增大甚至抱团，这可能是Na+对微波吸收导致体系局部过热所导致。
Jury F A等[10]为缩短合成ZSM-11所需的晶化时间，在晶化过程中引入微波反应器，在不添加晶种以及不进行老化过程的情况下分别采用微波加热、烘箱加热和微波加烘箱混合加热的方式对相同配方进行晶化，晶化温度为150℃。XRD表征结果显示，仅使用烘箱加热的条件下，需14天方可达到晶化完全，并将产品此时的相对结晶度定为100%，而若先将水热釜置于微波反应器中2 h，再转移至烘箱中仅需3天即可完成晶化，且产品的相对结晶度可达到139%。这是因为在微波作用下，增强了凝聚前体的溶解并促进了沸石的诱导与成核过程，大大缩短了晶化时间。
Yu Q等[11]为研究晶种在促进晶体生长时的作用，在合成时使用ZSM-11作为同质晶种，ZSM-5与Y分子筛作为异质晶种并与不添加晶种的合成体系进行对比。结果表明，最终的晶相并不由晶种的类型决定，而是由所用模板剂决定，不同的晶种经由相同的模板剂最终均可得到纯相的ZSM-11分子筛，但对晶体生长的促进能力不同，使用ZSM-11作为同质晶种时最短6 h便可晶化完成，而使用Y作为晶种晶化时间最长，需要32 h，但仍快于无晶种体系40 h的晶化时间。Y型分子筛由于在结构上与ZSM-11相差较大，因此作者认为其对ZSM-11的低温成核过程无明显促进作用，但其在碱性条件下原结构破坏后生成的有序结构组分对高温条件下晶核的生长具有促进作用。与Y型分子筛不同，ZSM-5与ZSM-11分子筛同属Pentasil分子筛家族，具有相似的结构单元和拓扑结构，因此对于ZSM-11也具有较强的促进作用，其作为晶种时的晶化时间也仅为16 h。因此，合成过程中晶种的添加与否，晶种类型，加热方式等因素均对加速分子筛的晶化过程有着显著影响。
1.3 环保与降成本
目前ZSM-11分子筛的合成无法脱离模板剂的使用，而昂贵的模板剂会提高分子筛的生产成本，在大规模生产时体现的更为明显，并且在后期脱除模板剂过程中其产物污染环境，在当今环境保护要求日益提高的环境下，降低模板剂添加量或者开发新型模板剂很有必要。
娄鑫玉等[12]使用溴化N-丁基-N-甲基哌啶(PP1,4Br)和溴化N-十二烷基-N-甲基哌啶(PP1,12Br)离子液体作为复合模板剂，通过两种模板剂的协同作用合成了多级孔ZSM-11分子筛，并且通过调控两者的比例可以实现对分子筛织构性质的改变。相比常用的造介孔所用的软模板法，该模板剂在成本上具有明显优势，且因离子液体所具有的绿色、低蒸气压和难挥发等特点使其对环境更加友好。
付国宁等[13]使用预晶化法进行ZSM-11分子筛的合成，将合成分为两段，第一段为合成预晶化液部分，即将少量硅铝源、水、碱以及模板剂等原料在室温下进行混合后装入水热釜中进行短时间预晶化，第二段将形成ZSM-11雏形的预晶化液取出后再与剩余原料混合后晶化，混合阶段无需再添加模板剂。通过实验考察确定了预晶化液的最佳晶化时间和占总体浆料的最佳比例分别约为2 h和30%，通过该方法减少了模板剂的使用进而降低了合成成本和对环境的污染，并且在一定程度上缩短分子筛完全晶化所需的时间。
Yu Q等[11]考察了晶种与模板剂对ZSM-11分子筛水热合成的影响，使用的模板剂为廉价的四丁基溴化铵(TBABr)，结果表明，晶种的添加对减少模板剂使用量具有明显的作用效果，当晶种添加量为硅源中SiO2的5%时，模板剂投入量仅为(TBA)2O/SiO2=0.01时即可合成结晶度为100%的纯相ZSM-11，(TBA)2O/SiO2=0.005时结晶度仍可达到93%，但在不使用模板剂时所合成的分子筛为ZSM-5分子筛，考虑到本身所使用的已是价格低廉的模板剂，这使该方法在环保与降成本领域具有明显优势。
目前关于分子筛无溶剂、无模板剂合成的研究较为火热，如Jang E等通过晶种法利用碱金属离子(Na+和K+)的结构导向作用合成了CHA沸石分子筛，肖丰收教授课题组利用乙醇作为填充剂在无模板剂条件下合成了MFI、TON和MTT等一系列高硅沸石[14-15]。ZSM-11的合成也可借鉴类似的思路以降低合成门槛提高产品竞争力。
通过改变分子筛合成方式与模板剂类型能有效实现降低生产成本与环保的目标，但无法摆脱模板剂的使用，这与ZSM-11本身结构的不稳定性存在一定关系，失去模板剂的结构作用，ZSM-11结构在合成过程极易转向结构更为稳定的ZSM-5分子筛，形成ZSM-5/11共晶分子筛或完全变为ZSM-5分子筛，这是目前ZSM-11分子筛无成本合成中最大的挑战。
1.4 杂原子ZSM-11
在分子筛合成过程中直接负载杂原子可改变分子筛的酸性、孔结构和晶体形貌等性质从而实现对分子筛性能的调控，且相比先合成再改性的路线，其步骤更加简便。刘新泰等[16]在合成凝胶中添加含有杂原子的化合物经水热合成后分别制得了B-ZSM-11、Ga-ZSM-11和In-ZSM-11，通过对比发现随着原料中杂原子化合物添加量的增加，所得杂原子分子筛中杂原子含量也随之增大，且原料中杂原子与Si的比值和所得分子筛中的该数值具有良好的对应关系，为进一步确认杂原子在晶体中的分布状况对其晶胞参数进行了测量，发现不同杂原子晶胞容量变化规律与该元素对应的离子半径具有良好的对应关系，进一步证明了杂原子进入了分子筛的骨架中。
Yu Q等[17]采用特殊的合成步骤将Zn原位负载至ZSM-11骨架上，即先将硅源、模板剂与氢氧化钠混合搅拌均匀后转移至水热釜中于90 ℃放置24 h，取出冷却至室温后，加入硫酸铝与硫酸锌并搅拌，再转移至水热釜中于170 ℃晶化。与常规原位合成方法相比，所合成的Zn-ZSM-11分子筛XRD图中均未出现ZnO峰，并且有较高的相对结晶度，晶粒形状由常规的圆形变为细长的椭球形，晶粒尺寸也更小。此外，该方法合成的分子筛还具有较大的比表面积与微孔介孔体积。
Wang S等[18]在初始溶液中添加了不同含量的H3BO4，搅拌均匀后在170 ℃烘箱中旋转动态晶化20 h后经烘干焙烧得到B-ZSM-11。不同含量的B-ZSM-11分子筛XRD图中均未出现杂峰，且具有较高的特征衍射峰，说明硼对晶体的结晶度影响很小。核磁共振谱图表明硼以四配位形式存在于晶体中，此外在样品红外光谱的(920～960) cm-1处出现了明显的波动，通常认为这是Si-O-B的伸缩振动，这进一步证实硼进入了分子筛的骨架。
Kosa S A等[19]通过在合成时添加ZrCl4与TiCl4，实现了金属离子在ZSM-11分子筛上的原位负载，分别制得了Zr-ZSM-11、Ti-ZSM-11与[Zr,Ti]-ZSM-11。当单独负载Zr时分子筛结晶度为100%，而单独负载Ti时分子筛结晶度降至约65%。双金属同时负载下，Zr/Ti=2时，结晶度超过98%。继续增加Ti的负载量则会造成分子筛结晶度降低至60%以下。负载金属后的样品晶格常数出现了偏移，EDX表征检测到了Zr与Ti的存在且与投料比例具有较好的对应关系，因此可确认金属成功负载在了沸石的骨架上。
2.1 催化裂化
于庆君等[3]将所合成的纳米插接棒形貌的多级孔ZSM-11与市售的ZSM-5分子筛分别在固定床微反装置上使用减压蜡油为原料进行了催化裂化反应，结果表明，合成的ZSM-11分子筛在重油转化能力上优于ZSM-5分子筛，两者的低碳烯烃(丙烯和丁烯)选择性相当，但ZSM-11对汽油的收率更高。
李春义等[20]采用浸渍法制得了银含量不同的Ag-ZSM-11分子筛，结果表明，银的引入会调变分子筛酸性，增加强L酸的酸量。老化处理后的分子筛NH3-TPD表征表明，银改性后酸保留量更多，说明银能提高催化剂的水热稳定性。使用固定床微反装置对催化剂性能进行评价，原料油为抚顺减二线蜡油，结果表明，银的引入增加了低碳烯烃(丙烯和丁烯)的收率，银含量为1%时低碳烯烃收率最高。继续增加会导致干气与焦炭产量增加，低碳烯烃收率降低。
催化裂化反应中ZSM-11分子筛表现出良好的重油转化能力与增产低碳烯烃性能，而低碳烯烃作为重要化工原料具有良好的应用前景，这得益于ZSM-11的直孔道赋予了其更好的传质性能，使得不稳定的烯烃产物在孔道内停留时间变短，减少了二次反应的发生。
2.2 苯的烷基化
Liu Hui等[21]使用不同浓度的NaOH对ZSM-11分子筛进行碱处理以研究其脱硅效应和催化苯与二甲醚烷基化反应的影响。结果表明，随碱浓度的增大，样品的硅铝比下降明显且强B酸与L酸的比值逐渐下降。此外碱处理对介孔的引入效果十分明显，浓度为0.5 mol·L-1时，介孔体积可达1.14 cm3·g-1。碱处理后的催化剂有更好的反应稳定性，这得益于介孔的引入减少了反应的结焦，此外作者还认为脱硅过程中强B酸的损失也有助于提升反应稳定性。
朱学栋等[22]使用水蒸气辅助晶化法合成了微孔ZSM-5、ZSM-11和多级孔ZSM-11分子筛并将其用于催化苯与甲醇烷基化反应。在原料物质的量比为1∶1和反应温度460 ℃条件下，经分析产物分布后发现，ZSM-11与多级孔ZSM-11对原料转化率高于ZSM-5，且两者的二甲苯选择性也明显更高，但ZSM-5有着更高的甲苯选择性。作者认为ZSM-5与ZSM-11的孔道差异是导致反应性能差异的主要原因。
Kong X等[23]通过在合成ZSM-11的凝胶中加入少量氧化石墨烯缩短了ZSM-11的晶化时间，证实了氧化石墨烯嵌入到ZSM-11晶体中并对其酸性造成了改变。反应结果显示，当氧化石墨烯添加量为体系中SiO2的0.5%时，苯的转化率最高可达70%(未改性的ZSM-11对苯的转化率为62%)，且催化寿命明显长于未改性的ZSM-11。当氧化石墨烯添加量为0.05%时，乙苯选择性最高为68%，比未改性的ZSM-11高了约14个百分点。
2.3 脱硝
Cu改性的Cu-ZSM-5催化剂通常用于催化NO的分解反应[24]。Kustova M Y等[25]使用硬模板法通过在合成过程中添加碳黑再焙烧脱除的方法合成了介孔ZSM-5和介孔ZSM-11分子筛，然后再经离子交换得到了Cu-ZSM-5和Cu-ZSM-11催化剂。反应结果表明，含有介孔的分子筛与不含介孔的分子筛相比，催化活性更高，这是因为介孔提升了催化剂中活性位的可接近性，促进了反应的进行，介孔Cu-ZSM-11的反应活性约为介孔Cu-ZSM-5的两倍。
Xie P等[26]对不同硅铝比的ZSM-11分子筛通过离子交换改性制得了硅铝比为36的Cu-ZSM-11分子筛，采用相同方法制得了Cu-ZSM-5分子筛，在固定床反应器上进行了性能评价，结果显示，当温度低于300 ℃两种分子筛几乎没有反应活性，随着温度上升，活性出现明显上升，Cu-ZSM-11在约440 ℃时反应活性达到最大(N2O转化率约99%)，而Cu-ZSM-5达到最大活性为500℃(N2O转化率约93%)。计算两者的TOF值后发现前者中每摩尔Cu+的比活性为后者的三倍以上。
蒋沧海等[27]使用微波辐照法经离子交换制备了Cu-ZSM-11，将其与吸波性能好的金属氧化物(MnO2、CuO和Ni2O3)机械混合制得催化剂。XRD结果表明，Cu高度分散在分子筛的外表面与孔道内。对微波辐照和传统条件下催化剂催化NO分解实验进行对比，依据反应结果，加入微波条件后，NO转化率有明显提升，说明微波对于催化反应有促进效果。
2.4 芳构化
李文亮等[28]考察了水的添加量对ZSM-11催化剂在干气芳构化反应中催化性能的影响。结果表明，在400 ℃时随着干气中水含量的增加，ZSM-11催化剂稳定性逐渐增加，在水与干气比达到0.8%时稳定性达到最大，若继续增加水量，催化剂稳定性开始下降。产物分布方面，水的添加可以抑制干气中乙烯生成乙烷，促进乙烯生成液化气和油，油中的芳烃收率也可得到明显改善。
王军峰等[29]将ZSM-11与SiO2混合挤条后合成了无粘结剂的ZSM-11分子筛样品，经氨交换和硝酸锌浸渍后得到了成型催化剂，并在连续流动固定床上进行了芳构化反应，反应原料为丁烷和二甲醚，并与普通含粘结剂的ZSM-11催化剂进行了反应效果对比。结果显示，相比普通含粘结剂的ZSM-11催化剂，无粘结剂ZSM-11催化剂在异丁烷和醚芳构化中具有更好的催化性能，原因在于不含粘结剂的ZSM-11催化剂更小的外比表面积和介孔体积让更多的Zn物种能够进入到分子筛内部而不是表面，促进了金属-分子筛双功能催化剂上的协同作用，进而表现出更好的催化性能。
为对比ZSM-5与ZSM-11在1-己烯芳构化反应上的性能差异，Wang S等[30]使用硅铝比为50的ZSM-5分子筛与硅铝比同为50但不同粒径的ZSM-11进行了反应评价，反应条件为370 ℃，0.5 MPa，空速2 h-1。经产物分析可得，在6 h的反应时间内所有参与反应的分子筛对1-己烯的转化率均能达到99%以上，ZSM-11对芳烃的选择性随粒径的增加而降低，但粒径最大的ZSM-11(75.2%)仍高于ZSM-5(70.8%)。
2.5 甲醇制烯烃
以甲醇为原料反应得到乙烯、丙烯的甲醇制烯烃技术成为一种通过非石油资源制取低碳烯烃的重要技术。Wang S等[4]在ZSM-11的合成凝胶中添加不同浓度的硼酸制得了一系列含硼ZSM-11([B,Al]ZSM-11)，并与普通ZSM-11在MTO反应上对比了催化性能。含硼ZSM-11的催化寿命相比普通ZSM-11有明显增长(由100 h增长至185 h)，对乙烯和芳香烃的选择性也有增加，这是因为硼的存在会使直孔道上的铝倾向于转移至孔道交叉处，进而改变产品分布。
张海荣等[31]以四丁基氢氧化铵为模板剂合成了一系列ZSM-11分子筛并考察了其在甲醇制烯烃反应上的催化性能，结果显示，不同硅铝比的样品在产物分布上有明显差别，当硅铝比最低(硅铝比163)的样品有最大的晶粒，其低碳烷烃(甲烷、乙烷、丙烷)以及C5和C6烃收率最高，C4烃的收率最低。当样品硅铝比为260时，丙烯收率最高为47.1%，且丙烯与乙烯收率比也最大，为5.84。这种产物分布的差异被认为是分子筛酸性与晶粒尺寸协同作用的结果。
Wang S等[32]为了研究ZSM-11骨架中Al的落位对其催化MTO反应的影响，向合成凝胶中添加了Na+，利用各种表征方法证明了Na+的添加会使Al的位置由直孔道转移至孔道交叉处，Py-IR结果显示，添加Na+使Al的位置变动后分子筛总体酸量变化不大。使用固定床反应器对分子筛在MTO反应上催化性能进行评价，结果表明，Al集中在直孔道的ZSM-11分子筛对丙烯和丁烯具有较高的选择性，而调节过Al落位的ZSM-11对乙烯与芳烃选择性更高。
3.1 分子筛膜
分子筛膜具有均一的孔道结构、稳定性强、拥有较强的择形功能，还可通过离子交换以及改性等手段调节其性能，因此具有较强的发展前景[33]。
Li S等[34]以TBAOH为模板剂在多孔支撑管上合成了含硼的B-ZSM-11分子筛膜，并用醇水溶液测试其性能。结果显示，333 K下醇含量为5%时，随着醇碳数的增加，分子筛膜的总通量表现出下降趋势，当醇为甲醇时总通量为1.7 kg·m-2·h-1，当醇为1-丙醇时，总通量降至0.25 kg·m-2·h-1。当溶液中醇含量占比降低时，膜对其的选择性越高，醇占比为1%，醇为乙醇时选择性达到最高，可达97%。
Zhang L等[35]通过在ZSM-11的合成凝胶中添加硼酸制备了含硼的B-ZSM-11分子筛膜，并用于乙醇/水混合液的分离。反应结果表明，硼的加入可以增加分子筛膜的疏水性，但过量的硼反而会使其疏水性降低。在温度60 ℃下，乙醇含量为5%，合成溶液B与Si比为0.06时，分离因子最高，可达到35,总通量为1.51 kg·m-2·h-1。
3.2 废水处理
Lu M等[36]通过传统水热法合成了结晶度良好的ZSM-11分子筛，并作为吸附剂脱除废水中的对硝基苯酚(PNP)。实验发现降低溶液的pH值有利于对PNP的吸附，在pH=2，ZSM-11浓度为0.3 g·L-1时,对PNP的吸附量可达57.8 mg·g-1，可归因于沸石表面的电荷行为与溶质的解离作用。
Gomez S等[37]通过水热法合成了ZSM-11分子筛，用不同浓度的硫酸铁溶液通过浸渍法制得了不同铁含量的Fe-ZSM-11样品，并在间歇式反应器中评价其光催化降解水中的敌敌畏性能。结果表明，铁含量约为6%时对敌敌畏的光催化降解能力最强，经6次循环使用后催化剂降解性能基本保持不变。改性ZSM-11催化剂有较高的结构与反应稳定性，且与传统的半导体催化剂相比，回收难度较小。
3.3 吸附分离
Zukal A等[38]在不同压力下考察了ZSM-11分子筛以及其他高硅分子筛对CO2的吸附分离性能，结果表明，CO2与沸石间的相互作用主要取决于分子筛孔道中的阳离子浓度以及分子筛的骨架类型。在温度20℃和不同压力下进行了吸附量测定，12 kPa时对CO2的吸附量为26.7cm3·g-1STP，而100 kPa时上升至48.8 cm3·g-1STP。
杨江峰等[39]以水热合成法合成的ZSM-11分子筛作为吸附剂，使用Aspen adsoption软件通过穿透模拟实验以评估吸附剂性能。模拟混合气分别为V(CH4)∶V(N2)=5∶5和2∶8。模拟实验结果表明，投料硅铝比为500的ZSM-11分子筛吸附能力略高于投料硅铝比为100的ZSM-11分子筛，两种样品对CH4/N2的吸附选择性均能达到4.0以上，性能远高于商业低硅分子筛，而适中的吸附热使其适合再生进行循环脱附。
3.4 生物质热解
沸石分子筛具有较高的比表面积与吸附能力，可以催化生物质的热解反应，因此近些年在生物质的催化转化中得到了广泛应用[40]。
Renzini E D等[41]分别使用湿法浸渍、碱处理、原位合成法在ZSM-11分子筛上成功负载Sn，ICP结果表明，Sn的负载量均在5%左右，其中三种方法负载Sn后分子筛的结晶度分别为93%、75%和80%。Py-IR结果显示，湿法浸渍下样品的B酸与L酸酸量均最高。在固定床反应器上，使用花生壳作为生物质原料进行生物质热解制生物油反应。湿法浸渍的分子筛催化剂有最高的生物油收率，约为51%，略高于直接热裂解时的生物油收率，明显高于其他方法制得的Sn-ZSM-11的生物油收率。
Wu L等[42]尝试使用孔道取直的方法将ZSM-11作为ZSM-5的替代物以解决生物质热解过程中中间产物在ZSM-5孔道扩散困难的问题。合成了硅铝比不同的ZSM-11分子筛，反应结果表明，中等酸强度硅铝比为40的ZSM-11在提高烃的产量以及抑制焦炭生成上表现最好，与相同硅铝比的ZSM-5相比，具有更强的脱氧能力，这体现在更高的烃类选择性以及生物油产量。此外，ZSM-11还具有良好的重复使用性，经过三次重复使用周期后仍能保持良好的结构完整度以及催化活性。
3.5 有机合成
氧杂蒽及其衍生物因广泛的生物和药理特性，如抗菌、镇痛、抗炎和抗癌特性受到广泛关注，但现有的合成路线有着诸如溶剂危险性高、温度高、反应时间长、操作繁琐和催化剂价格昂贵等缺点。Magar R R等[43]采用传统水热法合成了纯的ZSM-11分子筛并由离子交换制得了Ce-ZSM-11，将芳香醛与5,5-二甲基-环己烷-1,3-二酮作为反应原料与催化剂和溶剂水进行混合后进行反应。对重结晶产品分析后可得，ZSM-11作为催化剂的合成路线，产物收率可达90%，且ZSM-11本身价格低廉，反应路线简单，较高的重复使用性等优点使其成为合成1,8-二氧代八氢蒽衍生物的理想催化剂。
Sudarshan S S等[44]研究了ZSM-11分子筛在合成1,2,4,5-四取代咪唑时的催化性能。FT-IR与EDS结果表明不同晶化时间会对ZSM-11骨架上的铝含量产生影响，在选定的晶化时间内[(18～48)h]，晶化48 h时骨架铝含量最高，且此时具有最高的结晶度、比表面积与酸量。晶化时间为48 h的ZSM-11分子筛在110 ℃和30 min的反应条件下具有最高的产物收率(95%)。除优良的反应性能外，具有无危险性、可回收、可循环使用，净化和活化过程简单等优点。
ZSM-11分子筛由于独特的结构与性能在传统化工领域以及一些新型应用领域得到应用并有良好的反应效果。但目前国内外对分子筛合成环保的要求日益提高，而ZSM-11合成时对于模板剂的依赖性使其在降成本与环境保护上处于劣势，削弱了其在市场上的广泛应用和竞争性。ZSM-11分子筛只有解决其合成的成本、环保问题，向无溶剂、无模板剂、原位合成等方向发展，才能加快它在工业领域更为广泛的应用。
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