[发明专利]一种利用液面漩涡提拉技术制备取向分子筛膜的方法

说明书

本发明属于分子筛膜制备技术领域，提供了一种利用液面漩涡提拉技术制备取向分子筛膜的方法。具体步骤包括：(1)分子筛晶粒的制备及第一次水热晶化；(2)分子筛晶粒的改性；(3)液面漩涡提拉组装分子筛晶粒层；(4)取向分子筛膜的制备及第二次水热晶化。本发明通过对分子筛晶粒进行疏水改性，使其能够应用于液面漩涡提拉技术制备取向性分子筛膜，填补了现有技术没有采用液面漩涡提拉技术制备取向性分子筛膜的空白。本发明提供的制备方法具有简便易行、成本低廉、适用性广、性能优秀等优点。

技术领域

本发明涉及分子筛膜制备领域，尤其涉及一种利用液面漩涡提拉技术制备取向分子筛膜的方法。

背景技术

单层有序分子筛晶粒层的组装是近年来分子筛膜领域的研究热点。众所周知，分子筛膜作为新型材料，现已应用于许多学科领域，比如物质分离的材料领域、传感器材料领域、防腐蚀材料领域、光学材料领域等。随着科技的发展，其将应用于更多的领域。

研究表明，择优取向分子筛膜比无取向的分子筛膜在物质分离等方面的性能更加优良。晶粒层的连续性、致密性、取向性是衡量晶粒层好坏的标准，而晶粒层的质量的优劣直接决定着分子筛膜的质量的优劣。如果晶粒层不致密，那么得到的分子筛膜就有可能产生缺陷；如果晶粒层取向性不好，那么就不可能得到目标取向的分子筛膜；如果晶粒层有多层，那么得到的分子筛膜就会有很厚，这样就会影响其分离性能。

因此，分子筛晶粒层的组装效果将直接影响到取向分子筛膜的制备，而得到单层、致密、具有目标取向的晶粒层成为了制约制备高质量分子筛膜的瓶颈。

目前制备晶粒层的常用办法有Langmuir–Blodgett法、吸附晶粒法和旋涂法，此外还有原位法水热、电场诱导法、对流法、有机键合法等。这些方法虽然都能组装分子筛晶粒层，但这些方法也存在不足，如所需的实验条件苛刻、过程复杂、且制备时间长等。因此发明一种简便易行、成本低廉、适用性广、性能优秀的晶粒层组装方法对于取向分子筛膜的制备显得尤为重要。

pan等(Langmuir.2006，22(17)：7101-7104.)利用液面漩涡提拉法在载体上组装了单层胶体晶粒。祁洪飞等(功能材料.2008，10(39)：1912-1918.)提出了利用液面漩涡法组装二维有序聚合物模板，并组装了聚苯乙烯微球。专利(CN101497067，公开日：2009年087月05日)公开了一种液面漩涡法组装大面积有序微球模板的制备方法。Zhou等(JournalofMaterials Chemistry.2012，22(8)：3307-3310.)利用液面漩涡法组装了取向亚微纳米晶。Rodrigues等(JPhysChemB.2013，117(21)：6524-6533.)利用液面漩涡法组装了碳纳米粒子。Xie等(Nanoscale.2014，6(6)：3064-3068.)利用液面漩涡法组装了CTAB包覆金纳米棒。而目前利用液面漩涡提拉技术有序组装分子筛晶粒的文献和专利还未被报道过。

发明内容

有鉴于此，为填补现有技术的空白，本发明提供了一种利用液面漩涡提拉技术制备取向分子筛膜的方法，能够制得单层、致密、具有目标取向分子筛晶粒层的取向分子筛膜。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用液面漩涡提拉技术制备取向分子筛膜的方法，包括如下步骤：

(1)分子筛晶粒的制备：将硅源、模板剂a、水混合制成凝胶A，将凝胶进行第一次水热晶化后制得分子筛晶粒；

(2)分子筛晶粒的改性：将分子筛晶粒分散于分散剂中，制成悬浊液，在室温下搅拌完成改性；