專利名稱：：用于從來源生成氧氣和/或氫氣的過濾材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及將水和/或呼出的空氣氧化為雙分子的氧氣和/或氫氣氣體的過濾材料。特別地，涉及包含固定于硼摻雜型碳膜的至少一種二釕/二釕絡(luò)合物和包含沸石結(jié)晶的合成膜的過濾材料。本發(fā)明的過濾材料不僅由于使用了二釕/二釕絡(luò)合物而提供高的分離效率，而且通過將二釕/二釕絡(luò)合物的催化劑性質(zhì)與嵌入有納米碳管的沸石的高吸附分離效率相結(jié)合而提供另外的分離效率。
背景技術(shù)：
：歷史上，通過水的電解、光解作用和化學(xué)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)氧氣生成?，F(xiàn)在仍在使用的一個(gè)方法是變壓吸附循環(huán)(“PSA”)，如美國專利2，944，627中所述的，所述文獻(xiàn)被并入本文作為參考。在PSA系統(tǒng)中，通過從原料空氣流選擇吸附氮?dú)猱a(chǎn)生氧氣。PSA具有至少一個(gè)、經(jīng)常是兩個(gè)吸附劑床，其設(shè)計(jì)用于在低壓力下吸引氧氣和在高壓釋放所吸附的氧氣。PSA方法可用于分離混合物中的氣體，因?yàn)槟承怏w傾向于比其它氣體更強(qiáng)烈地或不那么強(qiáng)烈地被不同的固體表面所吸引。另一個(gè)利用PSA方法的一些原理的氧氣生成方法被稱為真空變動(dòng)吸附(VacuumSwingAdsorption,VSA)0在“VSA”方法中，使用壓力分離氣體，但是與PSA方法不同，它是在較低的絕對(duì)壓力下進(jìn)行的。盡管這些方法有作用，但是它們需要多個(gè)加壓容器和閥門系統(tǒng)，使得難以攜帶，甚至不能攜帶。也就是說，這些系統(tǒng)需要自動(dòng)進(jìn)行的或通過由PLC控制的經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算的定時(shí)循環(huán)來進(jìn)行的閥操作。因此，這些系統(tǒng)是相當(dāng)大的，并由此妨礙患者將氧氣生成系統(tǒng)作為便攜的系統(tǒng)而直接佩戴。這些年來，已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)PSA和VSA系統(tǒng)的改進(jìn)，諸如在被并入本文作為參考的美國專利3，313，091中。盡管以前的PSA和VSA系統(tǒng)使用轉(zhuǎn)換閥和沸石吸附材料來生產(chǎn)高氧氣純度的產(chǎn)物，這些系統(tǒng)既不穩(wěn)定又不簡單。為了維持穩(wěn)定的氧氣產(chǎn)品，US3，313，091使用真空泵從被吹掃的容器或床抽出一部分被稱為“廢氣體”的被吸附物。然而，優(yōu)于以前的PSA和VSA系統(tǒng)的這些進(jìn)步需要更復(fù)雜的機(jī)電設(shè)計(jì)附加物，包括附加的相控制，例如進(jìn)氣口、真空再加壓和清除，以允許以更高的收率提供要轉(zhuǎn)移通過并傳遞給使用者或患者的作為幾個(gè)循環(huán)的產(chǎn)物的氧氣。這樣也沒有彌補(bǔ)與氮?dú)饧虞d氧氣比(nitrogenloadingtooxygenratios)、或在沸石表面上的靜電電荷積聚、堵塞和妨礙轉(zhuǎn)移和淤塞有關(guān)的問題。氧氣過濾方面的下一個(gè)進(jìn)步出現(xiàn)在1980，并描述在美國專利4，222，750中，所述專利被并入本文作為參考。在這個(gè)專利中，吸附過濾材料的容器或床循環(huán)地經(jīng)歷其中所述容器或床接受來自壓縮機(jī)的氣體的吸附然后使用真空泵從床再吸收的兩個(gè)周期?？梢?，這種改進(jìn)為系統(tǒng)附加了更多的設(shè)備，使其更不可能用作便攜系統(tǒng)。因此，需要可被用于便攜式呼吸裝置中生成充足量的氧氣的過濾器，其可以在沒有靜電電荷積聚、氮?dú)饧虞d氧氣吸附比、堵塞的情況下使用，并且排除昂貴的和體積大的增壓室/閥以及其它大的設(shè)備。需要可以以維持患者呼吸所需要的速率和濃度生產(chǎn)氧氣的過濾材料，而無需加壓室和減壓室和打開和關(guān)閉復(fù)雜的閥門系統(tǒng)。本發(fā)明提供了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且可用于真正地便攜式氧氣生成系統(tǒng)的過濾材料，所述氧氣生成系統(tǒng)能夠維持患者呼吸所需的適當(dāng)?shù)难鯕馑健Ｔ谝韵虏糠种袑?duì)本發(fā)明進(jìn)行討論。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及不需要增壓室來操作的過濾材料。特別地，本發(fā)明涉及包括多孔性的硼摻雜型碳膜的用于從水和/或呼出的空氣除去氧氣和/或氫氣氣體的過濾材料，包括與多孔性的硼摻雜型碳膜直接接觸的二釕/二釕分子和至少一種電負(fù)性的離子，由此在來源橫穿所述過濾材料時(shí)從所述來源生成氧氣和/或氫氣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，硼摻雜型碳膜的每個(gè)二釕/二釕分子中的一個(gè)二釕分子為式[RU2(CO)4(U-II2-O2CR)2L2]X，其中u是選自以下的橋連配體[Ru2(EDTA)2r、(CO)4,r、Co3-2、N0+(陽離子型)、氫鍵合的芳香族/羧酸_(用于多重連接如聚合或者是單個(gè)的，在雙鍵合的氧或內(nèi)部位置)、乙二胺、作為陰離子型配體的鹵離子、羧酸、不飽和烴、線形或彎曲的與金屬中心配位的硝酸、丁二烯、羧酸酯配體、陰離子型(R0—和RCO2-2(其中R是H或烷基)或中性配體(R2、R2S、CO、CN_),CH3CN(乙腈)、NH3(氨氨絡(luò)物)F_、cr、三(吡唑基)硼酸鹽(蝎合配體，ScorpionateLigand,一個(gè)硼與三個(gè)吡唑結(jié)合，該化合物的_螯(pincers)-是指可以結(jié)合金屬的兩個(gè)吡唑基團(tuán)(C3H4N2)的氮雜原子))及其混合物，優(yōu)選[Ru2(EDTA)2]2-;其中η最小為2，并且取決于分子的齒數(shù)(denticity)(S卩，給定配體的連接于相同中心原子的供體基團(tuán)的數(shù)目)；其中L是選自以下的配體[Ru2(Ph2PCH2CH2PPh2)(EDTA)]2+、C6H6,R2C=CR2(其中R是H或烷基)、1，1_雙二苯膦基甲烷、二亞乙基三胺[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三氮雜環(huán)壬烷[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三苯膦及其混合物；其中CR是羧酸、羧酸酯配體、陰離子型(ROIPRCCV(其中R是烷基))或中性配體》2、123、0)_、0(其中1是烷基))及其混合物；和χ為約1-約30，優(yōu)選1-約20，更優(yōu)選1-約10。硼摻雜型碳膜的每個(gè)二釕/二釕分子中的另一個(gè)二釕分子連接于作為式[WZnRu1112(OH)(H2O)(ZnW9O34)2]_14的電化學(xué)催化劑的二釕取代的多金屬氧酸根。除了這些特征之外，所述多孔性的硼摻雜型碳膜可以另外包括嵌入的納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)槿绻戨x子從過濾器釋放出來，該離子可以對(duì)患者產(chǎn)生副作用，所以本發(fā)明的過濾材料可以另外包括釕離子捕獲鐵載體。所述鐵載體可以連接于其中連接二釕/二釕分子的多孔性的硼摻雜型碳膜的相對(duì)表面。鐵載體可以是板的形狀，或者可以形成為由輕金屬合金(例如鋁銅氧化物)制造的中空管的結(jié)構(gòu)，所述中空管是浸漬聚硫酸酯樹脂(polysulfateresin)、EDTA或其混合物。所述中空管可以具有貫穿分散的多個(gè)孔，以便有助于捕獲游離的離子帶電的離子。特別地，所述鐵載體可以帶電，以便在可能從多孔性的硼摻雜型碳膜被逐出的任何游離釕離子進(jìn)入患者體內(nèi)之前將其捕獲。過濾材料還可以包括薄的合成膜，具有連接于所述膜的碳納米管和與所述納米碳管直接接觸的沸石結(jié)晶體。沸石典型地是水合的鋁硅酸鹽礦物質(zhì)，具有多微孔結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明的合成沸石的合成膜起到分子篩的作用，其中可以進(jìn)入沸石的孔中的分子或離子物質(zhì)的最大尺寸受到分子篩中的通常由孔的環(huán)大小所限定的通道直徑的控制。例如，具有8環(huán)結(jié)構(gòu)的沸石復(fù)合物是由8個(gè)四面體配位的硅或鋁)原子和8個(gè)氧原子構(gòu)造的閉合環(huán)路并且本身構(gòu)成許多孔。換句話說，沸石合成膜中的孔的尺寸控制特定離子進(jìn)入到沸石合成膜該內(nèi)部孔隙空間中，其由環(huán)中的T原子(T=Si或Al)和氧的數(shù)目決定?？追诸悶槌?>12元的環(huán))、大(12)、中等(10)或小(8)?？椎某叽绶秶纬蔀榧s0.4nm(8元環(huán)狀結(jié)構(gòu))，諸如沸石A；約0.54nm(10元環(huán)狀結(jié)構(gòu))，諸如ZSM-5；和約7.4nm(12元環(huán)狀結(jié)構(gòu))，諸如沸石X和ZSM-12，上述全部都可以用于本發(fā)明。合成膜本身包括直徑約0.1-約3.Onm的許多孔，提供氧氣篩分效應(yīng)(O2=2.96埃，N2=3.16埃)。連接于納米碳管的沸石結(jié)晶體覆蓋至少一部分的孔。包括二釕/二釕分子的多孔性的硼摻雜型碳膜以及連接有碳納米管且沸石結(jié)晶體與納米碳管直接接觸的薄的合成膜形成重復(fù)單位，可用于構(gòu)成可用于從供給源除去氧氣和/或氫氣的過濾器。本發(fā)明的另外的實(shí)施方案和細(xì)節(jié)在附圖和發(fā)明詳述部分中提供。附圖簡述圖1示出了本發(fā)明的過濾材料的包括二釕/二釕分子的多孔性的硼摻雜型碳膜的正面前瞻視圖。圖2示出了本發(fā)明的過濾材料的包括二釕/二釕分子和鐵載體板的多孔性的硼摻雜型碳膜的背面前瞻視圖。圖3示出了本發(fā)明的過濾材料的包括沸石結(jié)晶體的合成膜的表面剖視圖。圖4示出了本發(fā)明的過濾材料的多個(gè)交替屏(screen)的剖面圖。圖5示出了在過濾筒中的本發(fā)明的過濾材料的多個(gè)交替屏的前瞻視圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及生成多的氧氣的過濾材料，包括交替取向的兩種不同的催化劑屏。二釕/二釕屏起到生成氧氣的電催化劑的作用，另一個(gè)是沸石，是吸附屏。嵌入有納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的所述兩種屏一起或者分別都允許比現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生更多的氧氣和實(shí)現(xiàn)高得多的流動(dòng)速率。在現(xiàn)有技術(shù)的PSA和VSA系統(tǒng)中，快速呼吸患者和/或超過5LPM的較高流動(dòng)速率顯示離開裝置的氧濃度減小，典型地，在超過6.5LPM時(shí)，離開這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的公升流量表現(xiàn)出所生成的氧濃度的4-8%的減小，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)8-12LPM的公升流量而基本沒有或沒有氧濃度影響，小于1-2%的減小。所述交替取向具體地說是設(shè)計(jì)用于防止氧氣生成過程中的自由基中間體的積聚(其引起產(chǎn)生氧氣的過濾器分解)以及過量的水積聚在過濾材料上。同樣，現(xiàn)有技術(shù)所沒有的結(jié)合使用靜電電荷積聚取出和排出未被吸附的表面過濾器組分的設(shè)計(jì)當(dāng)然不能實(shí)現(xiàn)便攜性。交替的過濾材料的第一屏是一種多孔性的硼摻雜型碳膜，其包括二釕/二釕分子和直接連接于碳膜的至少一種陰離子。布置在第一屏后面的第二屏由包括與同心布置的納米碳管直接接觸的至少一種沸石晶體的合成膜制成，所述納米碳管連接于所述合成膜。所述合成膜包括許多直徑為約0.Inm-約3.Onm的孔。沸石結(jié)晶體連接于納米碳管并覆蓋至少一部分的孔。就是這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成單個(gè)的可重復(fù)單元并可以串聯(lián)布置以便從給定來源生成更高產(chǎn)量的氧氣。所述合成膜包括許多直徑為約0.Inm-約3.Onm的孔。沸石結(jié)晶體連接于納米碳管并覆蓋至少一部分的孔。就是這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成了單個(gè)的可重復(fù)單元并且可以串聯(lián)布置，以便從水蒸汽、來自呼出空氣的水蒸汽或另一種來源生成多的氧氣。用于第一屏的獨(dú)特的二釕/二釕分子包含幾個(gè)釕原子?；瘜W(xué)上，“釕”通常在烏拉爾山脈和南北美洲的礦石中與其它鉬類金屬一起被發(fā)現(xiàn)。小的但是商業(yè)上重要的量還在提取自Sudbury，Ontario的鎳黃鐵礦和在南非的輝巖沉積物中發(fā)現(xiàn)。商業(yè)上，通過復(fù)雜的化學(xué)方法分離釕，其中使用氫氣將氯化銨釕(ammoniumrutheniumchloride)還原來得到粉末。然后通過粉末冶金技術(shù)使粉末聯(lián)合。歷史上，釕是在將粗品鉬溶解之后留下的殘?jiān)蝎@得的。釕是一種過渡金屬，與大多數(shù)過渡金屬一樣是優(yōu)異的路易斯酸。它們?nèi)菀讖钠鸬铰芬姿箟A作用的許多分子或離子接受電子。在路易斯堿將其電子對(duì)提供給路易斯酸時(shí)，將其描述為與路易斯酸配位并形成配位共價(jià)鍵。在路易斯堿與起到路易斯酸作用的金屬配位并形成整體的結(jié)構(gòu)單位時(shí)，則形成配位化合物。在這類化合物或復(fù)合物中，路易斯堿被稱為配體，且這種配體可以是陽離子的、陰離子的或電中性的。本發(fā)明的釕復(fù)合物的另一個(gè)部分是多金屬氧酸根或“POM”。作為一個(gè)種類，POM用作催化劑是完全有作用的，并且能夠活化分子氧和/或過氧化氫作為氧化反應(yīng)中的試劑。然而，使用包含釕的分子作為催化劑的一個(gè)主要的問題是釕催化劑的退化和接觸釕離子的人的釕中毒危險(xiǎn)，所述釕離子可能被從其結(jié)合形式驅(qū)逐出來/分解。本發(fā)明的過濾材料的設(shè)計(jì)通過使用獨(dú)特設(shè)計(jì)的鐵載體部分地克服這些問題。本發(fā)明的過濾材料的第一屏包括硼摻雜的合成的碳薄膜和結(jié)合在與釕復(fù)合物相對(duì)的合成碳膜側(cè)面上的荷電板。硼摻雜合成碳薄膜和荷電板二者協(xié)同地起到鐵載體的作用。鐵載體是吸引和結(jié)合游離帶電離子的化合物。換句話說，復(fù)合物會(huì)在離子繼續(xù)通過過濾材料并從過濾器出來并進(jìn)入到人的氣流中之前捕獲游離的帶電離子。本發(fā)明的鐵載體是帶負(fù)電的，以便對(duì)于包括釕離子在內(nèi)的帶正電的離子為特異性的。因此，將可能被從本發(fā)明的二釕/二釕復(fù)合物驅(qū)逐出來的任何帶正電的釕離子捕獲克服了使用釕作為用于生成氧氣的催化劑的缺點(diǎn)并由此提供防止釕中毒的保護(hù)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供用于從來源除去氧氣和/或氫氣的過濾材料，包括具有二釕/二釕分子和至少一種電負(fù)性離子的多孔性的硼摻雜型碳膜，所述電負(fù)性離子直接連接于碳膜，或者任選地通過中間化合物和/或結(jié)構(gòu)連接于碳膜。無論本發(fā)明的二釕/二釕分子是直接接觸多孔性的硼摻雜型碳膜還是通過中間化合物和/或結(jié)構(gòu)連接的，它們都是離子結(jié)合的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的每個(gè)二釕/二釕分子中的一個(gè)二釕分子為下式(I)[Ru2(CO)4(u-n2_02CR)2L2]x，其中u是選自以下的橋連配體[Ru2(EDTA)2]2_、(CO)4、r、Co3-2、N0+(陽離子型)、氫鍵合的芳香族/羧酸_(用于多重連接如聚合或者是單個(gè)的，在雙鍵合的氧或內(nèi)部位置)、乙二胺、作為陰離子型配體的鹵離子、羧酸、不飽和烴、線形或彎曲的與金屬中心配位的硝酸、丁二烯、羧酸酯配體、陰離子型(R0—和RCO2-2(其中R是H或烷基)或中性配體(R2、R2S、CO、CN_),CH3CN(乙腈)、NH3(氨氨絡(luò)物)F_、cr、三(吡唑基)硼酸鹽(蝎合配體，ScorpionateLigand,一個(gè)硼與三個(gè)吡唑結(jié)合，該化合物的_螯(pincers)-是指可以結(jié)合金屬的兩個(gè)吡唑基團(tuán)(C3H4N2)的氮雜原子))及其混合物，優(yōu)選[Ru2(EDTA)2]2-;其中η最小為2，并且取決于分子的齒數(shù)(denticity)(S卩，給定配體的連接于相同中心原子的供體基團(tuán)的數(shù)目)；其中L是選自以下的配體[Ru2(Ph2PCH2CH2PPh2)(EDTA)]2+、C6H6、R2C=CR2(其中R是H或烷基)、1，1_雙二苯膦基甲烷、二亞乙基三胺[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三氮雜環(huán)壬烷[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三苯膦及其混合物；其中CR是羧酸、羧酸酯配體、陰離子型(ROIPRCCV(其中R是烷基))或中性配體》2、123、0)_、0(其中1是烷基))及其混合物；和χ為約1-約30，優(yōu)選1-約20，更優(yōu)選1-約10。本發(fā)明的每個(gè)二釕/二釕分子中的另一個(gè)分子是二釕-取代的多金屬氧酸鹽，為以下式(II)替代WZnRum2(OH)(H2O)(ZnW9O34)2]-14的Na14[Ru2Zn2(H2O)2(ZnW9O34)2]。二釕分子中的每個(gè)釕之間的距離為約2.0埃到約3.18埃，優(yōu)選約2.25埃到約3.0埃，更優(yōu)選約2.50埃到約2.80埃。例如，作為在美國專利7，208，244中公開的電催化劑Ρ0Μ，替代WZnRu1112(OH)(H2O)(ZnW9O34)2F14的Na14[Ru2Zn2(H2O)2(ZnW9O34)2]的3.18埃的Ru-Ru距離限制可以生成的氧氣的量。另外，因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中使用的POM結(jié)構(gòu)在受到水分子影響時(shí)扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，所以在涉及水水流動(dòng)(即使在適當(dāng)?shù)乃俾蕰r(shí))的系統(tǒng)中，氧氣生成的連貫性必然受到限制。因此，二釕POM與二釕鋸木架分子以前都未用于生成可呼吸的氧氣。在本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方案中，在被并入本文作為參考的Shannon等人的美國專利7，208，244中所述的二釕取代的多金屬氧酸鹽可用于與如上所述的硼摻雜的碳薄膜結(jié)合，以便提供本發(fā)明的過濾材料的利益。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，過濾材料另外包括捕獲釕離子的鐵載體板，其連接于其中連接二釕/二釕分子的碳膜的相對(duì)表面。所述鐵載體板是離子帶電的，以便捕獲被從所述多孔性的硼摻雜型碳膜逐出的游離釕離子。所述鐵載體板可以選自帶負(fù)電或帶正電的離子，特別是其中將粘土模制為具有多個(gè)孔的空心管板的樹脂粘土。特別地，鐵載體可以是浸漬聚亞磺酸鹽樹脂、包含乙二胺四乙酸(EDTA)及其混合物。在本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方案中，鐵載體板連接于摻雜的碳膜的納米管的一端且至少一部分的鐵載體板直接連接于薄膜和/或嵌入到薄膜中。這種設(shè)計(jì)允許鐵載體板能夠捕獲和離子結(jié)合游離的釕離子。正如以上的討論，這對(duì)于使用含釕原子的過濾材料來生產(chǎn)用于呼吸的氧氣來說是必要的。在其中由過濾材料生產(chǎn)的氧氣不是用于呼吸而是用于工業(yè)過程的實(shí)施方案中，鐵載體板就不那么重要了。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，多孔性的硼摻雜型碳膜可以另外包括納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的納米管的直徑為約20納米到約450納米，優(yōu)選20納米到約250納米，更優(yōu)選約20納米到約100納米。所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為使得每個(gè)管可以以相對(duì)低的電阻承載大的電流，所述電流用于使水中的氧-氫鍵不穩(wěn)定化，以便使它們更容易裂開，用以產(chǎn)生雙分子的氧氣和/或氫氣。相應(yīng)地，裂開所述鍵所需的能量和時(shí)間更少，由此使得更快和更容易地產(chǎn)生雙分子的氧氣。納米管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)延伸到承載用POM基質(zhì)上方約0.2到約5.0微米。使二釕連接于碳薄膜從將碳連接于底物開始。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用硅基片或類似的基片允許來自化學(xué)蒸汽淀積(CDV)的碳原子在基片表面上成核，引發(fā)四面體配位的Sp3軌道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。CDV是一種“被加熱的方法”，使用氫氣和甲烷作為前體氣體。所述被加熱的方法，例如，可以使用細(xì)絲以提供活性物質(zhì)(大部分為“甲基原子團(tuán)”)的擴(kuò)散，以與襯底表面相互作用并允許碳原子被表面吸收并發(fā)生生長聚結(jié)。在結(jié)束之后，認(rèn)為薄膜的表面主要是具有C-H單鍵的叔碳原子。碳薄膜的摻雜可以使用硼、氟和/或氮進(jìn)行。隨著摻雜水平的濃度提高，金剛石(碳)的絕緣體性能改變?yōu)榘雽?dǎo)體中的一種，并且進(jìn)一步改變?yōu)橥耆慕饘傩阅?。為了?shí)現(xiàn)這種電化學(xué)作用，硼摻雜的水平必須足以在金剛石(碳)水平引起低的歐姆電壓降，但是不能太低以至于在摻雜合成過程中改變或干擾晶體結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)石墨相?？梢詫?shí)現(xiàn)這一目的的一種方法是用氟作為混合蒸氣進(jìn)行摻雜，其中在與碳薄膜接觸時(shí)，氟與氫和硼二者都相互作用，作為離子形成鍵。實(shí)現(xiàn)這一目的的另一個(gè)可能的方法是用硼和氟的混合物來摻雜碳。使用氟是一種負(fù)摻雜的情況，即，陰性的F原子具有額外的電子和略低的能量水平(即約.028-0.32eV,與硼的大約0.35eV相反)。典型地，碳-氟離子結(jié)合是共價(jià)的和很穩(wěn)定的，如幾種常見的碳氟聚合物中可見的，諸如聚(四氟乙烯)和Teflon。在可選方案中，本發(fā)明可以利用將石墨沉積在基片上，以便通過高質(zhì)量石墨的微機(jī)械分離(micromechanicalcleavage)來生產(chǎn)納米管。又一個(gè)的可供選擇的實(shí)施方案是將氧化硼和低體積_摩爾(低于約0.22升到約0.34升/約1.9升到約2.5升甲烷)的氫氟化物(Hydroflourine)汽化。正如以上的討論，含氟化合物諸如全氟烷基_烷氧基硅烷和/或三氟丙基_三甲氧基硅烷(TFPTM0S)可用于與硼摻雜的碳薄膜相互作用，前提是含氟化合物每分子具有至少一個(gè)碳-金屬鍵。-CF3和-OCF3部分提供另外的變體，更最近使用-SF5基團(tuán)。在硼摻雜中使用氟原子的另一個(gè)可供選擇的方案是BF3。又一個(gè)可供選擇的方案是將氧化硼和氫氟化物(Hydrofluroine)氣體汽化以與甲烷相互作用，以及使用上述指出的含氟化合物，諸如全氟烷基_烷氧基硅烷，優(yōu)選使用三氟丙基-三甲氧基硅烷(TFPTM0S)。必需的要求是含氟化合物每分子具有至少一個(gè)碳-金屬鍵)。現(xiàn)在，薄膜起到半導(dǎo)體的作用，因?yàn)樵谶@種情況中，由硼摻雜的人造鉆石(碳)薄膜組成的的外殼(其還用作錨)，并且該結(jié)合用于保持釕復(fù)合物定位為鋸木架取向以及保持POM在流量大于20升/min和/或大于4升/25秒的水流過本發(fā)明的過濾材料時(shí)的過度分離。因此，硼摻雜的碳薄膜不僅提供半導(dǎo)體性質(zhì)，而且還起到防止二釕分子在高流量下變形的作用。另外硼摻雜的碳薄膜與氟一起引起誘導(dǎo)效應(yīng)，所述誘導(dǎo)效應(yīng)增強(qiáng)電負(fù)性部分與鋸木架取向的釕復(fù)合物以及兩個(gè)內(nèi)部的配體結(jié)合，同時(shí)同樣地向外伸出二釕-POM作為外部的結(jié)合。金剛石或石墨結(jié)構(gòu)中的碳是Sp3雜化的，而硼(非碳，即非金剛石)是SP2的。上述討論的碳和硼的特定的雜化狀態(tài)對(duì)于為薄膜提供導(dǎo)電率是重要的，使得薄膜既作為錨定基片又作為產(chǎn)生氧氣的電極。為了有效用于上述目的，薄膜必須以約2100ppm-約6，800ppm/0.Icm薄膜(屏)大小進(jìn)行硼摻雜。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的過濾材料另外包括合成膜，所述合成膜包括連接或嵌入的多個(gè)納米碳管，以形成納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的合成膜選自SiO4,AlO4,及其混合物。晶體結(jié)構(gòu)基于四面體構(gòu)型的由四個(gè)氧原子(_2價(jià))包圍的硅原子(+4價(jià))的重復(fù)單位。已知四面體的凈化合價(jià)為零，兩個(gè)Si原子共用一個(gè)氧氣分子。在鋁(+3價(jià))被取代到四面體取向中時(shí)，產(chǎn)生-1的凈電荷并因此引起沸石的陽離子交換特性(如以下進(jìn)一步討論的)。合成膜定位為與連接有鐵載體的多孔性的硼摻雜型碳膜表面緊密連通。本發(fā)明的合成膜另外包括與合成膜連接和/或嵌入在合成膜上的納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)直接接觸的至少一種沸石晶體。所述合成膜具有直徑為約0.1-約3.Onm的許多孔，優(yōu)選直徑為約0.Inm到約3.4nm,更優(yōu)選為約2.Onm到約2.9nm。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，沸石結(jié)晶體直接連接于納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的納米碳管，使得沸石結(jié)晶體覆蓋合成膜中的至少一部分孔。這種構(gòu)造允許從水分子與沸石/納米管的反應(yīng)所生成的氧氣和/或氫氣流動(dòng)通過合成膜的孔，以便收集和用于給定目的。由包含二釕/二釕的多孔性的硼摻雜型碳膜和包含沸石結(jié)晶體的合成膜的組合形成本發(fā)明的過濾材料的重復(fù)單位，所述沸石結(jié)晶體連接于納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，覆蓋合成膜中的至少一部分孔。用于本發(fā)明的沸石具有由TO4四面體構(gòu)型構(gòu)造的晶體結(jié)構(gòu)，其中T是Si或Al。除了許多天然存在的沸石之外，還有多種合成沸石。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是基于四面體構(gòu)型的包括由四個(gè)氧原子(_2價(jià))包圍的硅原子(+4價(jià))的重復(fù)單位。每個(gè)氧原子由兩個(gè)Si原子共享，使得沸石是四面體結(jié)構(gòu)且凈電荷為零。在鋁(+3價(jià))被取代到四面體構(gòu)型中時(shí)，沸石具有-1的凈電荷。這種負(fù)電荷產(chǎn)生沸石的陽離子交換特性。沸石還具有非常均勻的限定的孔徑以及高的多孔性，是由于它們的獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)。因此，沸石可用作分子篩。然而未分裂的水經(jīng)常阻塞某些沸石的孔，因此，這些沸石經(jīng)常被淤塞并損失其分離性質(zhì)。本發(fā)明的過濾材料的結(jié)構(gòu)允許沸石連接于管狀的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，以保持“未被淤塞”并且長時(shí)間有作用，因?yàn)檫^濾材料的納米管使水中的氫/氧鍵不穩(wěn)定化，從而使得過濾材料的二釕分子更容易將水分裂為氧氣和氫氣。二釕分子分裂的水越多，則氧氣/氫氣生成越多且用于淤塞與本發(fā)明的合成膜的納米管連接的沸石的孔的水越少。一旦生成了氧氣和/或氫氣，其可以被捕獲并用于呼吸、儲(chǔ)存或工業(yè)應(yīng)用。使用的沸石的孔徑大小也是關(guān)鍵。如果孔太大，則水可以通過沸石過濾器而不分裂為氧和氫，如果孔太小，則產(chǎn)生的氧和/或氫可以被保留而不通過過濾器以便被利用。因此，重要的是，有可能精密調(diào)節(jié)沸石的孔大小，以便允許基于大小來吸附特定的分子而排除其它分子。改變沸石的孔徑大小的一個(gè)方法是將可交換的陽離子從一種陽離子改變?yōu)榱硪环N。例如，在沸石A中的Na+離子被Ca++離子代替時(shí)，有效孔徑增大。這也可以通過改變沸石這的Al/Si比例來實(shí)現(xiàn)。Si與Al的比例的增加會(huì)略降低晶胞大小，減少可交換的陽離子數(shù)目，因此使通道空閑并使沸石在性質(zhì)上更具疏水性。用于本發(fā)明的沸石主要由鋁硅酸鹽組成，其中氧化鋁基片包含氧化鋁孔，其起到允許一些原子但是排除其它原子的分子篩的作用，以便純化所選的最終產(chǎn)物。對(duì)于本申請的目的，術(shù)語“分子篩”是指這些材料的特定性質(zhì)，即，主要基于大小排除方法選擇性地分選分子的能力?？捎糜诒景l(fā)明的沸石包括含水鋁硅酸鹽礦物質(zhì)家族中的任一種(典型地是堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽，所述分子包圍有鈉、鉀、鈣、鍶、或鋇的陽離子)，或者包括相應(yīng)的合成化合物因此，本發(fā)明的過濾材料由包括硼碳摻雜的膜的重復(fù)單位構(gòu)建得到，所述膜在一側(cè)上包含二釕分子，且在另一側(cè)上包含用以捕獲游離釕離子的鐵載體，隨后是包含碳納米管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的合成膜和沸石結(jié)晶體，所述碳納米管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接于合成膜。這些重復(fù)單位中的一些可以串聯(lián)組裝，以便提供用于高輸出氧氣和/或氫氣生成的過濾材料。這種獨(dú)特的過濾材料組合了兩種不同的材料，產(chǎn)生具有不同于基本材料的特征的新材料。因而，本發(fā)明的過濾材料不僅電解生成大量雙分子氧氣而且利用直接通過過濾，通過分子篩“沸石介質(zhì)”捕獲雙分子氧氣用于呼吸裝置、儲(chǔ)存或工業(yè)應(yīng)用。嵌入在合成膜表面上的納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)延伸到沸石覆層合成膜表面上方約0.1到約7毫米，優(yōu)選約0.2到約6毫米，更優(yōu)選約0.2到約6毫米。如與包含二釕的碳摻雜的膜有關(guān)的納米管一樣，所述納米碳管可以具有約20納米到約450納米的直徑?？梢允褂靡韵路椒ǖ娜我环N將納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)嵌入在合成膜表面上，電子束平版印刷術(shù)、原子力顯微術(shù)、化學(xué)帶電的分子墨、結(jié)晶自組裝(crystallizationself-assembly)、引入晶種的自組裝(seededself-assembly)、以及其組合，以及不影響對(duì)其進(jìn)行嵌入的合成膜的孔的任何其它方法?？梢允褂帽景l(fā)明的一個(gè)應(yīng)用是在嵌入過程中采用直接可視化，如“IBMAlmaden'sMaterialsCharacterizationandAnalysisLab”那樣，其使用FEI830DualBeamsystem，將FIB(聚焦離子束，F(xiàn)ocusedIonBeam)與超高分辨率SEM—體化，允許分析員在進(jìn)行碾磨或沉積過程的同時(shí)捕獲特定位置的圖像。在制備碳薄膜時(shí)，首先通過加速的鎵離子碾磨薄膜以便挖出最初的孔，用于為納米碳管嵌入硼摻雜的薄膜。在完成之后，將碳金屬氧化物沉積碾磨的區(qū)域內(nèi)，以形成圖案和碳管的下側(cè)，同時(shí)將諸如氬氣的惰性氣體泵送到薄膜的表面上。將另外的碳摻雜的原子沉積在預(yù)先由鎵離子在薄膜中形成的納米碳管凹處上方的氬氣表面上。沉積可以通過ALD(原子層沉積)或CVD進(jìn)行，使得碳管呈現(xiàn)從薄膜的最內(nèi)部的點(diǎn)向外伸出的同心圖案。在形成碳納米管之后，將碳納米管的末端部分保持開放，以便在碳納米管的內(nèi)部施加電流。然后將二釕分子霧化到制備的表面上或使用CVD施加，以便在新制備的薄膜表面與硼氟結(jié)合。在可供選擇的方案中，用于形成碳硼摻雜的氟化物薄膜的方法可以在Ar-FI2氣體混合物中使用包括h-BN和石墨的復(fù)合物靶進(jìn)行射頻磁控濺射，所述Ar-FI2氣體混合物通過在固體氬氣基質(zhì)中光解氟化氫以形成氬氣氟氫化物(HArF)而形成。在形成之后，可以通過X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜學(xué)和/或X射線光電子光譜學(xué)來表征碳摻雜的氟離子薄膜°這些方法白勺描述可以在Preparationofboroncarbonnitridethinfilmsbyradiofrequencymagnetronsputtering.AppliedSurfaceScience,Volume252，Issue12,15April2006,Pages4185-4189..LihuaLiu,Yuxinffang,KechengFeng,YingaiLi,WeiqingLi,ChunhongZhao,YongnianZhao；禾口Astableargoncompound.LeonidKhriachtchev,MikaPettersson,NinoRuneberg,JanLundell&MarkkuRasanen.DepartmentofChemistry,POBox55(A.I.Virtasenaukio1),FIN-00014UniversityofHelsinki,Finland.Nature406，874-876(24August2000)中找到。硼摻雜的膜和合成膜二者的納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以從多孔性的硼摻雜型碳膜或沸石合成膜的中心區(qū)域開始向外布置為同心間隔開的圓?？偟恼f來，本發(fā)明的過濾材料設(shè)計(jì)為使得沸石合成膜屏位于二釕硼摻雜的薄膜屏的后面，使得二釕屏在氣流的近側(cè)，即，氣流首先接觸二釕屏。這樣，包含在氣流中的水分受到影響并在電化學(xué)上得到促進(jìn)以加強(qiáng)水裂開為氫氣和氧氣。沸石和二釕屏協(xié)力起作用。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以在用于在患者呼吸裝置中使用的具有框架的過濾筒中包含一組六個(gè)屏。可以在生產(chǎn)之后通過FTIR和/或X-射線晶體衍射法對(duì)二釕中心和夾有與二釕壁結(jié)合并由二釕壁包圍的沸石中心的外部邊緣分析其精確度和結(jié)合的接觸面。過濾筒設(shè)計(jì)為使得其可以在必要時(shí)取下并更換。過濾筒可以生產(chǎn)為可以再循環(huán)或可以是單次使用的裝置。過濾筒可能具有許多不同的構(gòu)造，并不限制或改變本發(fā)明過濾材料的功能性。也就是說，提供了在新型的二釕/二釕硼摻雜的薄膜屏和新型的沸石合成膜屏之間交替的過濾材料，所述硼摻雜的薄膜屏和沸石合成膜屏協(xié)力起作用，以便生產(chǎn)用于個(gè)體患者呼吸、用于氧氣儲(chǔ)存裝置或用于工業(yè)用戶的雙分子氧氣。本發(fā)明的獨(dú)特設(shè)計(jì)同時(shí)防止在氧氣生成過程中自由基中間體的聚積并防止用于本發(fā)明過濾材料中的氧催化劑和陰離子電極的分解。參考附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案，提供所述實(shí)施方案用于更好地描述本發(fā)明而不應(yīng)看作是以任何方式限制本發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明的過濾材料(10)的包括二釕/二釕分子的多孔性的硼摻雜型碳膜的正面前瞻視圖。如上所述和圖1中所示，屏的網(wǎng)狀材料是碳硼摻雜的屏(15)，具有頂邊(55)、底邊(60)、右邊(45)和左邊(50)。諸如圓形的、橢圓形的、卵圓形的、平行四邊形的可供選擇的形狀也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特別是正方形、矩形和三角形。圖1示出了僅用于描述目的的矩形的屏，但是其它形狀也被考慮在本發(fā)明范圍內(nèi)。設(shè)置或嵌入在碳硼摻雜的屏(15)中的是納米碳管(20)，其從屏的中心點(diǎn)開始并向外放射形成同心布置的松散組裝的線圈結(jié)構(gòu)。盡管納米碳管是同心布置的，在可供選擇的方案中，取決于碳硼摻雜的屏(15)的設(shè)計(jì)和形狀，可以以不同的圖案布置納米碳管。納米管的不同排列，與屏的不同形狀一樣，也被考慮在本發(fā)明范圍內(nèi)。貫穿在碳硼摻雜的屏(15)中分散的是許多的硼原子(25)。這些硼原子(25)可以貫穿整個(gè)屏均勻地分散，或者可以集中在納米碳管區(qū)域內(nèi)部。納米碳屏(15)的大約中間區(qū)域是至少一個(gè)二釕取代的多金屬氧酸根(POM)復(fù)合物(40)。如上所述，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，二釕取代多金屬氧酸根(POM)復(fù)合物(40)包括連接于P0M(30)的二釕鋸木架分子(35)。二釕鋸木架分子(35)位置與屏鄰近，而POM(30)伸出屏的表面。這種排列允許水快速和有效率地降解為雙分子的氧氣和氫氣。這種排列構(gòu)成本發(fā)明的過濾材料的重復(fù)單位的第一屏。圖2示出了包括二釕/二釕分子和鐵載體(115)的多孔性的硼摻雜型碳膜(100)的背面前瞻視圖。本發(fā)明的碳硼摻雜的屏具有頂邊(105)、底邊(110)、左邊(120)和右邊(125)。圖2中所示的鐵載體(115)位于屏的底邊(110)，但是，鐵載體(115)位于屏的其它部分意在本發(fā)明范圍內(nèi)，取決于屏的形狀和納米管的排列。碳硼摻雜的屏(15)包含如圖1中所示定位的硼原子(25)以及碳納米管(20)和如圖1所示和上述討論的至少一個(gè)二釕取代的多金屬氧酸根(POM)復(fù)合物(40)。鐵載體(115)可以是具有多個(gè)孔的空心管結(jié)構(gòu)的形式，其中鐵載體(115)的至少一個(gè)末端與納米碳管的至少一個(gè)末端直接連通。在可供選擇的方案中，鐵載體(115)可以是離子帶電板的形式。任一構(gòu)造都是設(shè)計(jì)用于捕獲帶電的離子，諸如可能被從過濾材料逐出的釕離子，以便保護(hù)呼吸由所述過濾材料產(chǎn)生的氧氣的患者免于呼吸到游離的釕離子。板或中空管鐵載體(115)可以由浸漬聚亞磺酸鹽樹脂、乙二胺四乙酸(EDTA)及其混合物構(gòu)建得到。圖3示出了本發(fā)明的過濾材料的包括沸石結(jié)晶體的合成膜(200)的表面的剖視圖。這是過濾器重復(fù)單位中的下一個(gè)屏，并定位為面向圖2中所示的具有鐵載體的硼摻雜型碳膜的后表面。合成膜(200)具有頂邊(205)、底邊(210)、右邊(220)和左邊(225)，并且示出為矩形的外形。與單一屏的情況一樣，合成屏示出為矩形的形狀，但是考慮了諸如圓形、橢圓形、卵圓形、平行四邊形的可供選擇的形狀也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特別是正方形、矩形和三角形的。也就是說，圖3示出了僅用于描述目的的矩形的屏，但是其它形狀也在本發(fā)明范圍內(nèi)。與圖1和圖2中的硼摻雜型碳膜一樣，合成膜具有嵌入或設(shè)置在其上面的碳納米管。合成屏還具有與納米管(215)、合成膜或其二者直接接觸的沸石結(jié)晶體(240)。圖4示出了本發(fā)明的過濾材料的多個(gè)交替屏(300)的剖面圖。交替疊置排列包括第一硼摻雜型碳膜，其包括二釕/二釕分子和至少一個(gè)鐵載體(305)。本發(fā)明的過濾材料中的第二屏是包含沸石的合成膜(310)，其后面是另一個(gè)硼摻雜的碳屏(315)，然后是另一個(gè)包含沸石的合成膜(320)。這種兩個(gè)類型的屏的重復(fù)交替疊置可以重復(fù)，直到得到期望的屏數(shù)目。這種屏可以各自具有框架，被包圍在過濾筒中，或者在可供選擇的方案中，屏可以無框架的并且以無框架形式包圍在過濾筒中。過濾筒保證了由交替的重復(fù)屏制造的過濾材料的完整性。圖5示出了在過濾筒(400)中的本發(fā)明的過濾材料的多個(gè)交替屏的前瞻視圖。這種過濾筒(400)可以具有許多不同的形狀和大小，并且可用在產(chǎn)生呼吸用氧氣的機(jī)器中，或者在可供選擇的方案中，如上所述，用于工業(yè)目的的產(chǎn)生氧氣的裝置中。盡管以上的描述包含許多細(xì)節(jié)，但是不應(yīng)將這些細(xì)節(jié)看作是對(duì)本發(fā)明的限制，而只是其優(yōu)選實(shí)施方案的例證。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)預(yù)想到權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)的許多其它實(shí)施方案。權(quán)利要求用于從來源生成/除去氧氣和/或氫氣的過濾材料，包括多孔性的硼摻雜型碳膜，包括二釕/二釕分子和至少一種類型的陰離子，所述二釕/二釕分子和所述陰離子定位為與所述多孔性的硼摻雜型碳膜直接接觸，從而在所述來源橫穿所述過濾材料時(shí)從所述來源生成氧氣和/或氫氣。2.權(quán)利要求1的過濾材料，其中與所述多孔性的硼摻雜型碳膜直接接觸的所述二釕/二釕分子是離子鍵合的。3.權(quán)利要求1的過濾材料，其中所述多孔性的硼摻雜型碳膜另外包括納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)4.權(quán)利要求1的過濾材料，其中每個(gè)所述二釕/二釕分子的一個(gè)二釕分子由下式(I)表不[Ru2(C0)4(u-n2-02CR)2L2]x(I)其中u是選自以下的橋連配體[Ru2(EDTA)2]2_、(C0)4、F_、CO3_2、N0+(陽離子型)、氫鍵合的芳香族/羧酸_(用于多重連接如聚合或者是單個(gè)的，在雙鍵合的氧或內(nèi)部位置)、乙二胺、作為陰離子型配體的鹵離子、羧酸、不飽和烴、線形或彎曲的與金屬中心配位的硝酸、丁二烯、羧酸酯配體、陰離子型(R0—和RC02_2(其中R是H或烷基)或中性配體(R2、R2S、CO、CN_)、CH3CN(乙腈)、NH3(氨氨絡(luò)物)F_、Cl_、三(吡唑基)硼酸鹽及其混合物，優(yōu)選[Ru2(EDTA)2]2_；其中n最小為2，并且取決于分子的齒數(shù)(即，給定配體的連接于相同中心原子的供體基團(tuán)的數(shù)目)；其中L是選自以下的配體[Ru2(Ph2PCH2CH2PPh2)(EDTA)]2+、C6H6、R2C=CR2(其中R是H或烷基)、1，1-雙二苯膦基甲烷、二亞乙基三胺[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三氮雜環(huán)壬烷[二烯]鍵(優(yōu)選三齒)、三苯膦及其混合物；其中CR是羧酸、羧酸酯配體、陰離子型(R0—和RCCV(其中R是烷基))或中性配體(R2、R2S、C0_、CN_(其中R是烷基))及其混合物；和x為約1-約30。5.權(quán)利要求4的過濾材料，其中所述式(I)的二釕/二釕分子的一個(gè)二釕分子連接于下式(II)的二釕取代的多金屬氧酸根[WZnRuin2(OH)(H20)(Znff9034)2F14(II)。6.權(quán)利要求5的過濾材料，另外包括連接于其中連接所述至少一個(gè)二釕/二釕分子的所述多孔性的硼摻雜型碳膜的相對(duì)表面的捕獲釕離子的鐵載體板，所述鐵載體板時(shí)離子帶電的，以便捕獲從所述多孔性的硼摻雜型碳膜被逐出的游離釕離子。7.權(quán)利要求6的過濾材料，其中所述鐵載體板選自聚亞磺酸酯樹脂浸漬板、乙二胺四乙酸(EDTA)及其混合物。8.權(quán)利要求5的過濾材料，其中所述二釕分子中的每個(gè)釕之間的距離為約2.75埃。9.權(quán)利要求8的過濾材料，其中所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的所述納米管的直徑為約20納米到約450納米。10.權(quán)利要求4的過濾材料，其中x為1到約10。11.權(quán)利要求5的過濾材料，另外包括合成膜，所述合成膜包括連接和/或嵌入在所述合成膜的表面上以形成納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)納米碳管，所述合成膜定位為與包括所述鐵載體的所述多孔性的硼摻雜型碳膜的所述表面緊密連通。12.權(quán)利要求11的過濾材料，另外包括與所述納米碳管直接接觸的至少一種沸石晶體，其中所述合成膜包括直徑約0.1-約3.Onm的多個(gè)孔，其中與所述納米碳管連接的所述沸石結(jié)晶覆蓋至少一部分所述孔，以形成所述過濾材料的重復(fù)單位，用于從來源除去氧氣和/或氫氣。13.權(quán)利要求11的過濾材料，其中所述合成膜是Si04、A104及其混合物。14.權(quán)利要求11的過濾材料，其中嵌入在所述合成膜的所述表面上的所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)在所述表面上方延伸約0.2毫米到約5毫米。15.權(quán)利要求12的過濾材料，其中所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的所述納米碳管的直徑為約20納米到約450納米。16.權(quán)利要求12的過濾材料，其中使用電子束平版印刷術(shù)、原子力顯微術(shù)、化學(xué)帶電的分子墨、結(jié)晶自組裝、引入晶種的自組裝、及其組合將所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)嵌入在所述合成膜的所述表面上。17.權(quán)利要求2的過濾材料，其中所述納米碳管網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)布置為從所述多孔性的硼摻雜型碳膜的中心區(qū)域開始向外同心間隔開的圓。18.權(quán)利要求11的過濾材料，其中嵌入在所述包含沸石的合成膜的所述表面上的納米碳管布置為從所述多孔性的硼摻雜型碳膜的中心區(qū)域開始向外同心間隔開的圓。19.權(quán)利要求5的過濾材料，其中式(II)的所述二釕取代的多金屬氧酸鹽是Na14[Ru2Zn2(H20)2(Znff9034)2]。20.權(quán)利要求12的過濾材料，其中式(II)的所述二釕取代的多金屬氧酸鹽是Na14[Ru2Zn2(H20)2(Znff9034)2]。21.產(chǎn)生氧氣和/或氫氣的方法，包括提供穿過權(quán)利要求12的過濾材料的含水的空氣流，以從所述過濾材料產(chǎn)生氧氣和/或氫氣。全文摘要本發(fā)明公開了用于從來源生成氧氣和/或氫氣的過濾材料，具有多孔性的硼摻雜型碳膜、合成膜、或者以連續(xù)交替排列的二者，所述多孔性的硼摻雜型碳膜具有與多孔性的硼摻雜型碳膜直接接觸的二釕/二釕分子，所述合成膜具有與納米碳管直接接觸的至少一種沸石結(jié)晶體。文檔編號(hào)C01B3/04GK101835707SQ200880113156公開日2010年9月15日申請日期2008年9月5日優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日發(fā)明者本尤明·A·科恩申請人:本尤明·A·科恩