[发明专利]用于气体分离的掺杂金属的沸石膜

权利要求书

1.一种用于气体分离的掺杂金属的沸石膜，其中，所述膜包括多孔衬底和其上的沸石层，所述沸石层具有孔，且在沸石膜上掺杂金属是通过从等离子体处理和UV辐射构成的组中选出的一个或多个过程实现的，从而使得金属簇形成在沸石孔中；所述金属簇包括过渡金属或过渡金属的合金。

2.如权利要求1所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述沸石层包括MFI结构框架。

3.如权利要求2所述的掺杂金属的沸石膜，其中，杂原子结合在MFI结构框架中。

4.如权利要求3所述的掺杂金属的沸石膜，其中，杂原子包括钛、钒、铌或它们中的两种或多种的组合。

5.如权利要求2所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述MFI结构框架具有沸石孔的通道且其中金属簇定位在所述通道内的位置中。

6.如权利要求1所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述金属簇包括元素周期表的族1B和6B到8B的过渡金属、其合金，或者元素周期表的族1B和6B到8B的过渡金属和/或其合金的组合。

7.如权利要求6所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述金属簇包括元素周期表的族1B和8B的过渡金属、其合金，或元素周期表的族1B和8B的过渡金属和/或其合金的组合。

8.如权利要求7所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述金属簇包括钯、银或铜，或钯、银或铜的合金。

9.一种制备复合沸石膜的方法，包括如下步骤：

提供纳米颗粒悬浮液；

将纳米颗粒晶种涂覆在多孔衬底上以形成一个或多个晶种层；

提供前体，所述前体包括(i)NaOH、(ii)TiO₂,V₂O或Nb₂O、(iii)SiO₂、(iv)四丙基氢氧化铵(TPAOH)、(v)乙醇(EtOH)和(vi)H₂O；

将所述前体与已经涂覆晶种的多孔衬底接触；

在水热条件下加热所述前体和已经涂覆晶种的衬底以形成具有多孔框架的沸石膜；以及

将沸石膜经历掺杂金属以在所述框架的孔内形成金属簇；在沸石膜上掺杂金属是通过从等离子体处理和UV辐射构成的组中选出的一个或多个过程实现的。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述前体包括1SiO₂:y X:0.12TPAOH:60H₂O:4EtOH比例的SiO₂、X、TPAOH、H₂O和EtOH，其中X是TiO₂、V₂O或Nb₂O，且y在从0.01到0.04的范围内。

11.如权利要求9所述的方法，其中，掺杂金属在沸石膜框架的特定位置。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述沸石膜框架具有沸石孔的通道，并且所述特定位置在所述通道中。

13.如权利要求9所述的方法，其中，所述沸石膜框架包括MFI结构。

14.一种通过权利要求9所述的方法制备的掺杂金属的沸石膜。

15.如权利要求14所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述掺杂金属是过渡金属或过渡金属的合金。

16.如权利要求15所述的掺杂金属的沸石膜，其中，所述掺杂金属是元素周期表的族1B和6B到8B的过渡金属、其合金，或元素周期表的族1B和6B到8B的过渡金属和/或其合金的组合。