1318-02-1 / 【無機】干膠沸石分子篩合成法合成純硅沸石分子篩

沸石分子篩是一種含有均勻微孔（0.4-2納米），主要包含硅、鋁和氧的晶態(tài)硅鋁酸鹽。該結(jié)構(gòu)具有獨特的孔道結(jié)構(gòu)和表面催化活性，廣泛應用于催化、分離和離子交換等領(lǐng)域。近年來，純硅的沸石分子篩由于具有更高的熱穩(wěn)定性、特殊的疏水性和更好的導電性，在分離、醫(yī)藥和低介電常數(shù)材料的應用中得到越來越多的關(guān)注和發(fā)展。

然而，在已知的232種沸石分子篩結(jié)構(gòu)中，只有50種分子篩可利用傳統(tǒng)的水熱沸石合成法制備成純硅形態(tài)，并且大部分純硅沸石分子篩的合成都要使用具有極強腐蝕性的氫氟酸，大大提高了合成的成本和風險，嚴重阻礙了純硅分子篩的廣泛應用。美國馬薩諸塞大學的Fan Wei研究團隊發(fā)展的不使用氫氟酸的干膠沸石分子篩合成法（DGC）很好地彌補了上述缺陷，為純硅分子篩更廣泛的合成和應用奠定了基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的水熱法在水溶液中合成分子篩晶體不同，干膠沸石合成法是將合成液混合，干燥成固體后，同少量水蒸氣的作用促進分子篩晶體的形成。通過該方法，作者成功地在不使用氫氟酸的條件下合成了CHA（AMH-4）、STT（AMH-5）、BEA、MFI和MRE五種純硅分子篩，從而證明了干膠合成法可以普遍應用于不同種類純硅分子篩的合成。其中，純硅CHA和純硅BEA是第一次在無氟的條件下成功得以合成。在作者合成的五種分子篩中，CHA由于具有獨特的小孔道結(jié)構(gòu)，在小分子有機物的分離中具有至關(guān)重要的作用，大大降低了工業(yè)分離的成本。這種創(chuàng)新的方法可以大大推動CHA分子篩在工業(yè)上的廣泛應用。另外，BEA和MFI也是工業(yè)中應用最廣的兩種分子篩。

相關(guān)工作發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

該論文作者為：Vivek Vattipalli, Abdul Mughis Paracha, Dr. Weiguo Hu, Prof. Dr. Huiyong Chen, Prof. Dr. Wei Fan