이온교환제

제올라이트 세공 속에 존재하는 양이온들은 수용액 중에서 다른 여러 가지 금속 및 유기 양이온으로 용이하게 교환되므로 이러한 성질을 이용하여 물 속의 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+)을 소디움(Na+)이온으로 교환시켜주어 경수(hard water)를 연수(soft water)로 변환시켜주는데 널리 사용되고 있다. 이러한 목적으로 제올라이트는 합성세제의 40-50 %을 찾이하는 첨가제 즉, 빌더(builder)로 사용되고 있다. 특히 유기물로 된 기존의 이온교환수지는 핵발전소에서 방출되는 세슘(Cs-137)과 스트론튬(Sr-90) 등 방사성 동위원소에서 발생되는 방사능에 의해 쉽게 분해가 되나 제올라이트는 장석(feldspar)류의 돌과 같은 성분이므로 방사능에 의해서도 기능과 구조가 손상되지 않는다. 따라서 제올라이트는 핵폐기물을 제거하는데도 사용되는 등 양이온 교환제로 널리 사용되고 있다.

촉매

제올라이트의 양이온을 양성자(H+)로 교환시켜 얻은 제올라이트는 98% 황산의 산성도와 유사한 강한 산성을 지닌 고체산이 된다. 한편 황산은 300 ℃ 이상의 고온에서 쉽게 분해되지만 제올라이트 고체산은 800 - 900 ℃ 이상의 높은 온도에서도 견뎌낸다. 이처럼 강한 산성과 고온에서의 안정성으로 말미암아 제올라이트는 원유를 절단하여 가솔린 등 작은 탄화수소 분자를 생성하는 크래킹 촉매 등 다양한 반응의 산촉매로 활발하게 쓰이고 있다. 그 밖에도 제올라이트 세공 내부에 미세한 금속 나노입자들을 내포시켜 이들을 이용한 다양한 촉매 반응도 널리 이용되고 있다.
특히 제올라이트 세공 속의 표면적은 보통 1000 ㎡/g에 이르며 이렇게 넓은 표면적은 활성점(active site)을 넒은 면적에 분포시키는데 매우 유리하여 제올라이트를 유용한 촉매로 사용하는데 크게 기여하고 있다. 또한 제올라이트 세공 속으로 들어갈 수 있는 분자들만이 선택적으로 반응하고 또한 세공 속에서 생성된 분자들 중 세공 밖으로 빠져나온 분자들만이 생성물로 얻어지므로 제올라이트 크기선택적(size slective) 또는 형상선택적(shape selective)인 흥미로운 촉매 반응을 일으키고 있다.

흡착제 및 탈수제

한편 제올라이트를 고온에서 진공탈수시키면 세공내에 세공입구를 통과할 수 있는 다양한 분자들을 흡착시킬 수 있게 되는데 1000 ㎡/g에 이르는 내부의 넓은 표면을 이용한 흡착제로서도 활발히 사용되고 있다. 이때 흡착되는 물질이 다시 물이면 제올라이트는 강한 탈수제가 된다.
그밖에도 천연제올라이트들은 여러 가지 용도로 사용되어 왔다. 이를테면 가축용 사료의 첨가제로 사용하여 가축의 성장을 촉진하고, 토양에 배합하여 농작물 수확을 높히고, 특히 이탈리아 지방에서는 건축용 벽돌로 사용하여 계절의 변화에 관계없이 실내의 온도와 습도를 일정하게 유지하는데도 응용되어온 예들은 매우 흥미로우면서도 지혜로운 사용의 예로 볼 수 있다.

나노 반응기

제올라이트는 지구상에서 가장 작은 플라스크(flask) 즉, 나노크기의 반응용기로 사용될 수 있다. 즉, 제올라이트내에 형성된 3 - 20 Å 크기의 초미세 세공들은 마치 균일용액 중에서 한두개의 분자들을 내포하고 있는 용매바구니(solvent cage)의 크기와 유사하기 때문에 제올라이트 세공은 견고한(rigid) 고체용매바구니(solid solvent cage)로도 볼 수 있다. 즉, 제올라이트 세공은 분자 한두개를 담는 반응용기, 즉 우리가 상상할 수 있는 가장 작은 나노크기의 초미세 반응용기가 된다. 이러한 시각에서 본 연구단 제올라이트 세공속에서 다양한 전하 및 전자이동 반응을 수행하여 왔으며 그 결과 용액 속에서의 반응을 통해서는 관찰할 수 없었던 매우 흥미로운 여러 가지 결과들을 얻어왔다. 또한 얻어진 반응 결과를 통해서 통상적인 방법으로 알아내기 어려운 제올라이트에 관한 여러 흥미로운 물리-화학적 성질들을 밝혀낼 수 있게 되었다.

기타

제올라이트는 가축의 사료에 소량을 섞어주면 가축이 성장이 촉진될 뿐만 아니라 체중도 3-40 % 정도까지 더 불어난다고 한다. 이 원인은 아직 잘 알려져 있지 않지만 제올라이트가 가축의 장을 통과하면서 장 속의 유해한 이온을 교환시켜 외부로 배출하기 때문이지 않을까 하는 추측을 할 수 있다. 제올라이트는 식물 성장에도 좋은 효과를 보인다. 이를테면 채소 경작지 흙에 제올라이트를 5-10 % 정도 섞어주면 가지의 경우 20 %, 당근의 경우에는 60 % 까지 더 많은 수확을 올린다고 한다.
한편 이태리에서는 제올라이트 광산(querry)으로부터 직접 제올라이트 벽돌을 생산하여 건축자재로 사용하고 있다. 이리하여 지은 건축물은 보온이 잘되며 특히 여름에는 습기를 흡수하여 건조하게 해주며 겨울에는 오히려 습기를 방출하여 적당한 습도를 유지하는데 탁월한 성능을 발휘한다고 한다.