[发明专利]一种沸石单层薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及以无机材料为特征的半透膜，具体地说是一种沸石单层薄膜 及其制备方法。

背景技术

沸石分子筛薄膜在膜分离、膜催化、化学传感器与微电子器件等领域有广泛的应用 前景(徐如人，庞文琴等，分子筛与多孔材料化学科学出版社，2004，北京；Davis，M.E.， Nature，2002，417，813-821)。利用自组装的思想，通过载体表面与沸石分子筛晶体之间 的相互作用(包括共价键、离子键和氢键)诱导、控制沸石分子筛晶体的自组装，从而 制备结构有序的沸石分子筛薄膜是近年来科学家们关注的一个热点。自从Bein等首次将 A型沸石通过共价健作用连接到Au表面(Yan，Y.；Bein，T.，J.Am.Chem. Soc.，1995，117(40)，9990-9994.)，此方法得到迅速的发展。Yoon(Yoon，K.B.，Acc Chem. Res.，2007，40(1)，29-40.)、Calzaferri(Ruiz，A.Z.；Li，H.R.Calzaferri，G.，Angew.Chem.Int. Ed.，2006，45(32)，5282)、Tsapatsis(Lai，Z.；Bonillia，G.；Diaz，I.；Nery，J.G.；Sujaoti，K.； Amat，A.M.；Kokkoli，E.；Tetrasaki，O.；Thompson，R.W.；Tsapatsis，M.；Vlachos，D.G.， Science，2003，300，456.)和李焕荣课题组(H.R.Li，Y.G.Wang，W.J.Zhang，B.Y.Liu，G. Calzaferri，Chem.Commun.2007，2853-2854.)均在这方面做出了很好的工作。

尽管目前在具有特定取向的沸石单层薄膜的构筑方面取得了一些突破性的结果，但 研究重点多放在MFI和A沸石分子筛膜的制备及其在分离方面的应用，然而对L型沸 石薄膜的定向制备及新近兴起的光电和传感器等领域的应用研究至今还是空白。

L型沸石是含有钾离子的铝硅酸盐，它是具有一维孔道结构，孔径在0.71nm的大 微孔分子筛，也是迄今为止惟一的人工合成长度分布从30nm～15μm之间的沸石分子筛。 L型沸石作为一种新型沸石材料，具有很多优异的性能，如优异的热稳定性、催化性能、 吸附性和耐酸性，又因L型沸石具有较大的孔径和独特的结构使其适合做基质材料。L 型沸石单层薄膜可以允许染料分子填充在L型沸石晶体的管道中，由此制成可以进行光 化学转换和贮存太阳能的系统，用于制备光电池和高立体分辨率电子屏幕。因此L型沸 石单层薄膜及其制备方法的研发具有突出的实质性特点和显著的进步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种沸石单层薄膜及其制备方法，是将易于跟 沸石晶体和载体形成共价健的发光分子连接体，与L型沸石和载体设计定向合成，并实 现稀土有机配合物客体分子在单层薄膜中的超分子组装，由此制备成一种发光c-轴取向 L型沸石的单层薄膜。