中科院大连化物所合成“无缺陷”分子筛膜

中新网大连9月10日电 记者10日从中国科学院大连化学物理研究所获悉，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“高度面内取向和无缺陷”。

“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，用分子筛膜来筛分化学反应产生的混合物。”杨维慎说，以往最大的挑战在于如何采用简单方法合成出高度取向和无缺陷的分子筛膜。

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。

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