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王正宝课题组无溶剂二次生长法制备出取向性分子筛膜
浙江大学化工学院王正宝教授课题组 / 时间:2019-02-26 10:11:19

  据浙大化工微信公众平台2019年2月21日讯 沸石分子筛膜广泛应用于渗透汽化分离、气体分离和绝缘材料等领域。MFI 型分子筛晶体具有三维的立体结构,当晶体以b轴方向垂直于载体表面的方式排列时对分子的传质阻力小,分子扩散所经过的路程最短。b轴取向MFI型分子筛膜在邻/对二甲苯、丁烷异构体和CO2分离等方面表现出优异的分离性能。因此,b轴取向的MFI型分子筛膜的制备成为分子筛膜领域的研究热点。
  采用晶种二次生长法更容易获得致密MFI型分子筛膜,但是在水溶液中的二次生长过程中很容易产生孪晶,影响晶体的取向性。王正宝教授课题组近年一直致力于抑制孪晶的研究,制备了高度取向性MFI型分子筛膜,如中性无氟体系(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54: 5709-5712),传统合成液中添加铵盐(Chem. Commun. 2015, 51: 11076-11079)和极稀溶液合成(Microporous and Mesoporous Mater. 2016, 230: 49-57)等。


王正宝课题组无溶剂二次生长法制备出取向性分子筛膜


  近日,该课题组又提出与传统水溶液合成完全不同的方法,采用无溶剂二次生长法成功制备了取向性分子筛膜。通过研磨二氧化硅、模板剂、氟化铵固体颗粒获得合成粉,将涂覆取向晶种层的载体插入合成粉中在175摄氏度下合成数小时就能获得高度b轴取向MFI型分子筛膜。通过改变氟化铵用量和合成时间可以获得不同厚度(多层)的取向膜,几乎无孪晶生成。该方法与传统水溶液合成机理不同,具有简单、有效、废物少等优点。该工作为分子筛膜的制备提供了新思路。相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc上,博士生路晓飞同学为论文第一作者。


王正宝课题组无溶剂二次生长法制备出取向性分子筛膜


  以上研究得到了国家自然科学基金委重点项目(21236006)和面上项目(216276238)的资助。

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