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中科院大连化物所合成“无缺陷”分子筛膜

2015年09月10日 21:48 来源:中国新闻网 参与互动 

  中新网大连9月10日电 (张素 楚文玲)用分子筛膜来筛分化学反应产生的混合物,最大挑战是如何采用简单方法合成出高度取向和无缺陷的分子筛膜。中国科学院大连化学物理研究所10日介绍,继成功制备出“薄如蝉翼”的分子筛膜后,该所杨维慎研究团队新合成的分子筛膜实现了这一目标。

  “上次合成的是由纳米片构成的分子筛膜,可以让更多分子快速通过。这次注重‘高度面内取向’和‘无缺陷’。”杨维慎对中新社/中新网记者说,形象比喻为筛黄豆和绿豆,“确保筛膜不会出现大孔,把黄豆也筛过去”。

  分子筛膜已广泛应用于分离、催化和功能涂层,特别是化工、医药等领域的分离。

  目前分子筛膜合成方法主要是原位结晶法和晶种法。前者操作简单,但通常得到的是无取向且有大量缺陷的分子筛膜。后者通过多步精确控制晶种的微结构或在基底上的预修饰,来获取高度取向和无缺陷的分子筛膜,但合成步骤繁琐——要将晶体成核过程和膜生长步骤分开。

  “所谓高度面内取向,就是控制晶体生长的方向。如果取向不对,就无法得到优质的分子筛膜。”杨维慎说。

  他介绍,团队利用外加电场可控的特点,结合离子液体电化学窗口宽、蒸气压低和热力学稳定性高的特性,成功开发出原位电化学离子热合成方法。这种电化学合成方法确保了所合成的分子筛膜无缺陷。

  研究团队得到了国家自然科学基金委和中科院百人计划的资助。研究成果已经以通讯形式在线发表在《德国应用化学》上,被评价为方法简单、可控、易工业放大。(完)

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