Zeolit ZSM-5 được phát minh bởi hãng Mobil từ năm 1972. Đây là loại zeolit thuộc họ pentasil, có mã cấu trúc quốc tế là MFI. Loại zeolit này có cấu trúc vòng SBU 5-1, với kiểu đối xứng orthorhombic, nhóm không gian Pnma. Hệ thống mao quản trong zeolit ZSM -5 ba chiều với cửa sổ vòng 10 oxy, đường kính mao quản trung bình xấp xỉ 5,5 A0 thuộc zeolit có mao quản trung bình.
Công thức hoá học của zeolit Na -ZSM-5 có dạng: NanAlnSi96-n.16H2O (n<27)
Mạng tinh thể của zeolit ZSM -5 được tạo thành từ chuỗi 8 vòng 5 cạnh mà đỉnh mỗi vòng 5 cạnh là 1 tứ diện TO4.
Cấu trúc ZSM - 5 bao gồm hai hệ thống kênh (mao quản) giao nhau. Các kênh ziczắc và các kênh song song, có kích thước 5,1Å 5, 5Å và 5,3Å 5, 6Å được hình thành bởi các vòng 10 nguyên tử oxy. Sự giao nhau các kênh này tạo nên các lỗ có kích thước khoảng 9Å và đây có thể là nơi hiện diện của những tâm axit mạnh trong ZSM -5.
Hình 3.4.Đơn vị cấu trúc của HZSM-5[12]
Hình 3.5.Cửa sổ mao quản phẳng song song dạng hình sin của vật liệu [6]
Hình 3.6.Hệ thống các kênh mao quản ZSM-5 [6]
• Hình 3.7.Mao quản giao nhau trong zeolit [6]
Đặc điểm nổi bật của ZSM -5 là có độ axít bề mặt, tính bền nhiệt và khả năng chọn lọc hình dạng cao. Nhờ đó mà “rây” phân tử ZSM -5 được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp lọc hoá dầu. Các xúc tác zeolit tuy có độ axit cao, lực axit mạnh nhưng có kích thước mao quản nhỏ (<10 Å) nên không thuận lợi cho việc chuyển hóa các phân tử có kích thước lớn trong các phản ứng craking. Hiện nay các vật liệu mao quản trung bình như SBA, MCM,... với nhiều tính năng ưu việt như diện tích bề mặt riêng cao (500-1000m2/g), độ xốp lớn, hệ thống mao quản đồng đều với kích thước mao quản rộng (20-50 Å) đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xúc tác.