專利名稱：一種沸石單層薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)方案涉及以無機材料為特征的半透膜，具體地說是一種沸石單層薄膜 及其制備方法。
背景技術(shù)：
沸石分子篩薄膜在膜分離、膜催化、化學傳感器與微電子器件等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用 前景(徐如人，龐文琴等，分子篩與多孔材料化學科學出版社，2004，北京；Davis，M.E., Atowe， 2002， 417,813-821)。利用自組裝的思想，通過載體表面與沸石分子篩晶體之間 的相互作用(包括共價鍵、離子鍵和氫鍵)誘導、控制沸石分子篩晶體的自組裝，從而 制備結(jié)構(gòu)有序的沸石分子篩薄膜是近年來科學家們關(guān)注的一個熱點。自從Bdn等首次將 A型沸石通過共價健作用連接到Au表面(Yan, Y.;Bein, T., J C/ze附. Soc.，1995,117(40),9990-9994.)，此方法得到迅速的發(fā)展。Yoon (Yoon, K. B.,爿cc C/zem. i e;y.,2007,40(l),29-40.)、 Calzaferri (Ruiz, A. Z.; Li, H. R. Calzaferri, G., j"gew. C/zem ./"A 風2006,45(32)，5282) 、 Tsapatsis (Lai， Z.; Bonillia， G.; Diaz, I.; Nery, J. G.; Sujaoti, K.; Amat, A. M.; Kokkoli, E.; Tetrasaki, O.; Thompson, R. W.; Tsapatsis, M.; Vlachos, D. G., 5W證，2003,300，456.)和李煥榮課題組(H. R. Li, Y. G. Wang, W. J. Zhang, B. Y. Liu, G. Calzaferri, C/zew. Commwi 2007, 2853-2854.)均在這方面做出了很好的工作。
盡管目前在具有特定取向的沸石單層薄膜的構(gòu)筑方面取得了一些突破性的結(jié)果，但 研究重點多放在MFI和A沸石分子篩膜的制備及其在分離方面的應(yīng)用，然而對L型沸 石薄膜的定向制備及新近興起的光電和傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用研究至今還是空白。
L型沸石是含有鉀離子的鋁硅酸鹽，它是具有一維孔道結(jié)構(gòu)，孔徑在0.71nm的大 微孔分子篩，也是迄今為止惟一的人工合成長度分布從30nm 15pm之間的沸石分子篩。 L型沸石作為一種新型沸石材料，具有很多優(yōu)異的性能，如優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、催化性能、 吸附性和耐酸性，又因L型沸石具有較大的孔徑和獨特的結(jié)構(gòu)使其適合做基質(zhì)材料。L 型沸石單層薄膜可以允許染料分子填充在L型沸石晶體的管道中，由此制成可以進行光
化學轉(zhuǎn)換和貯存太陽能的系統(tǒng)，用于制備光電池和高立體分辨率電子屏幕。因此L型沸 石單層薄膜及其制備方法的研發(fā)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種沸石單層薄膜及其制備方法，是將易于跟 沸石晶體和載體形成共價健的發(fā)光分子連接體，與L型沸石和載體設(shè)計定向合成，并實 現(xiàn)稀土有機配合物客體分子在單層薄膜中的超分子組裝，由此制備成一種發(fā)光C-軸取向 L型沸石的單層薄膜。
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種沸石單層薄膜，是一種發(fā)光C-軸 取向L型沸石單層薄膜，由載體、發(fā)光分子連接體和沸石組成，其中載體為普通石英片
或玻璃片；發(fā)光分子連接體為(OR)3Si-FG-Si(OR)3或(OR)3Si-FG-RE-FG-Si(OR)3，其中R 為含1 4個碳的烷基，F(xiàn)G為芳香類的發(fā)光基團，RE為稀土離子E^+或Tb3+;沸石為L 型沸石或納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石，該發(fā)光稀土有機配合物由稀 土離子和有機配體組成，稀土離子為Ei^+或Tb3+，有機配體為2-噻吩甲酰三氟丙酮或2,2'-聯(lián)吡啶；載體、發(fā)光分子連接體和沸石的組成配比為1 112載體負載有0.01 pg 1.00pg 發(fā)光分子連接體和0.01mg 0.1mg沸石；所述納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L 型沸石的組成由其原料種類和用量所確定，具體是100mg L型沸石加入10mL的濃度 為0.1mol/L的EuCl3或TbCl3溶液，由此形成摻雜Ei^+或L型沸石，取該摻雜 E^+或TV+的L型沸石50mg與有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮或2,2，-聯(lián)吡啶15mg混合， 最終制得納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石，實際所用原料的量則根據(jù)實 際需要按上述原料用量的比例增加或減少。
在上述一種沸石單層薄膜中，所述其組成中的發(fā)光分子連接體為具有下面化學結(jié)構(gòu) 式(1) (8)中的任意一種，
<formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 8</formula> (5)<formula>formula see original document page 8</formula> (6)<formula>formula see original document page 8</formula> (7)<formula>formula see original document page 8</formula> (8)
上述化學結(jié)構(gòu)式(5)、 (6)、 (7)和(8)中，Ln為Eu或Tb。 上述發(fā)光分子連接體(1) (8)均為已知化合物產(chǎn)品，其制備方法為公知技術(shù)。 (分別見文獻:劉豐祎，符連社，王俊，張洪杰，化學通報，2003,6:382-387; Benyahya S, Mo皿ier F, Taillefer M, et al, Adv. Synth. Catal., 2008,350:22 )
上述一種沸石單層薄膜的制備方法，其步驟如下
第一步，在氮氣的保護下，將普通石英片或玻璃片載體放入溶有發(fā)光分子連接體的
N,N-二甲基甲酰胺溶液中，其配比為1 cn^載體放入1 mL的濃度為0.1 mol/L的發(fā)光分 子連接體的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，在溫度13(TC的條件下，回流3h后，將該普通石 英片或玻璃片載體取出，先后用甲苯和乙醇清洗，晾干，待用；
第二步，按配比為lmL干甲苯中加入lmg沸石晶體，取沸石晶體置于干甲苯中得 到混合液，超聲分散15分鐘后，將第一步處理好的普通石英片或玻璃片載體浸入該混合 液中超聲振蕩15分鐘，取出該浸漬后的普通石英片或玻璃片載體，再浸入干甲苯中超聲振蕩5秒鐘，即制得一種發(fā)光C-軸取向L型沸石單層薄膜，這里所述的沸石為L型沸石 或納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石；
上面所述的納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石的制備方法為
取L型沸石晶體100 mg,加到10 mL濃度為0.1mol/L的EuCl3或TbCl3溶液中，于 8(TC下攪拌24h后，離心分離，棄去上層清液，將沉淀物在干燥箱中于8CTC下干燥3h， 得到摻雜Ei^+或TV+的L型沸石，取該摻雜Ei^+或Tb"的L型沸石50mg與有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮或2,2'-聯(lián)吡啶15mg混合，研磨后，裝入帶有抽氣頭的小梨形瓶中， 用旋片真空泵抽真空lh，真空度為lPa，再在溫度70'C條件下恒溫加熱48h，然后取出 產(chǎn)物，用四氫呋喃洗滌以除去未摻雜入沸石孔穴中的有機物，再在真空度為133Pa的真 空箱中，室溫下干燥24h，最終制得納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石， 實際所用原料的量則根據(jù)實際需要按比例增加或減少。
在上述一種沸石單層薄膜的制備方法中，所述的發(fā)光分子連接體為發(fā)光分子連接體 為用公知方法制得的如上面化學結(jié)構(gòu)式所示的發(fā)光分子連接體(1) (8)中的任意一 種。
在上述一種沸石單層薄膜的制備方法中，所述的沸石晶體長為0.9 1.0pm，直徑為 0.7 0,8,。
在上述一種沸石單層薄膜的制備方法中，所述普通石英片或玻璃片載體的大小為 20mm x 10mm xlmm。
本發(fā)明的有益效果是
(1) 本發(fā)明是將易于跟沸石晶體和載體形成共價健的發(fā)光分子連接體，與L型沸 石和載體設(shè)計定向合成，實現(xiàn)了C-軸取向，并實現(xiàn)稀土有機配合物客體分子在單層薄膜
中的超分子組裝，由此首次制得了發(fā)光c-軸取向L型沸石的單層薄膜。該產(chǎn)品可以將染 料分子填充在L型沸石晶體的管道中制成可以進行光化學轉(zhuǎn)換和貯存太陽能的系統(tǒng)，用
于制備光電池、高立體分辨率電子屏幕。因此本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
(2) 在本發(fā)明L型沸石單層薄膜的制備方法中，通過調(diào)控分子篩孔道中稀土配合 物的種類可以對薄膜的發(fā)光顏色進行剪裁和調(diào)控，并且該種薄膜熱穩(wěn)定高，保持了稀土 離子優(yōu)異的發(fā)光性能。例如若L型沸石納米孔道內(nèi)含有發(fā)光稀土E^+配合物的L型沸 石(Zeo-Eu-Bipy或Zeo-Eu-TTA)，薄膜的發(fā)光顏色為紅色，即為稀土離子Ev^+在612nm 處的特征發(fā)射峰。若L型沸石納米孔道內(nèi)含有發(fā)光稀土 Tb^配合物的L型沸石
(Zeo-Tb-Bipy)，薄膜的發(fā)光顏色為綠色，即為稀土離子iV+在544nm處的特征發(fā)射峰。 Bipy為2,2，-聯(lián)吡啶的英文名稱的縮寫，TTA為2-噻吩甲酰三氟丙酮的英文名稱的縮寫。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明
圖1為本發(fā)明實施例1產(chǎn)物L型沸石單層薄膜的掃描電鏡照片。
圖2為本發(fā)明實施例2產(chǎn)物L型沸石單層薄膜的激發(fā)和發(fā)射光譜。
圖3為本發(fā)明實施例3產(chǎn)物L型沸石單層薄膜的激發(fā)和發(fā)射光譜。
圖4為本發(fā)明實施例4產(chǎn)物L型沸石單層薄膜的激發(fā)和發(fā)射光譜。
圖5為本發(fā)明實施例9產(chǎn)物L型沸石單層薄膜中Ln=Eu的激發(fā)和發(fā)射光譜。 圖6為本發(fā)明實施例9產(chǎn)物L型沸石單層薄膜中Ln=Tb的激發(fā)和發(fā)射光譜。
具體實施例方式
按文獻劉豐祎，符連社，王俊，張洪杰，化學通報，2003,6:382-387; Benyahya S, Monnier F, Taillefer M， et al, Adv. Synth. Catal., 2008,350:22提供的方法，分別制備上述化 學結(jié)構(gòu)式所示的發(fā)光分子連接體(1) (8)，以分別作為下例各實施例的原料之一。
實施例1
第一步，在氮氣的保護下，將5片大小為20mm x 10mm xlmm的普通石英片載體 放入10mL溶有發(fā)光分子連接體(1)的濃度為0.1mol/L的N,N-二甲基甲酰胺溶液中， 在溫度13(TC的條件下，回流3h后，將該普通石英片載體取出，先后用甲苯和乙醇清洗， 晾干，待用；
第二步，取5mg晶體長為0.9 1.0nm,直徑為0.7 0.8pm的L型沸石晶體置于5mL 干甲苯中，超聲分散15分鐘后，將第一步處理好的普通石英片載體浸入該混合液中超聲 振蕩15分鐘，取出該浸漬后的普通石英片載體，再置于干甲苯中超聲振蕩5秒鐘以除去 物理吸附在表面的沸石微晶體，即制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜。
圖1為本實施例產(chǎn)物L型沸石單層薄膜的掃描電鏡照片，其中a為放大倍率為10000 倍的L型沸石單層薄膜掃描電鏡照片，b為放大倍率為2000倍的L型沸石單層薄膜掃描 電鏡照片，它表明在本實施所制得的發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜中，幾乎所有沸石 微晶體都采取c-軸取向垂直于載體表面，且沸石與沸石之間排列比較緊密，沸石在載體 表面上有較高的覆蓋度。
實施例2
取L型沸石晶體100 mg，加到10 mL濃度為0.1mol/L的EuCl3溶液中，于80'C下 攪拌24h后，離心分離，棄去上層清液，將沉淀物在干燥箱中于8(TC下干燥3h，得到摻 雜E^+的L型沸石，取該摻雜Ei +的L型沸石50mg與有機配體2,2，-聯(lián)吡啶15mg混合，研磨后，裝入帶有抽氣頭的小梨形瓶中，用旋片真空泵抽真空lh，真空度為lPa，再在 溫度70'C條件下恒溫加熱48h，然后取出產(chǎn)物，用四氫呋喃洗滌以除去未慘雜入沸石孔 穴中的有機物，再在真空度為133Pa的真空箱中，室溫下干燥24h，制得納米孔道中含 有發(fā)光稀土 Eu有機配合物的L型沸石Zeo-Eu-Bipy。
用上述制得的納米孔道中含有發(fā)光稀土 Eu配合物的L型沸石Zeo-Eu-Bipy替換實 施例1第二步中的L型沸石晶體，其余過程均同實施例l，最終制得發(fā)光c-軸取向L型 沸石單層薄膜，其激發(fā)和發(fā)射光譜見圖2，在該發(fā)射光譜中，稀土離子Ei^+在612nm處 的紅光特征發(fā)射峰最高，即薄膜的發(fā)光顏色為紅色。
實施例3
用TbCl3替換實施例2中的EuCl3，其余工藝過程同實施例2，制得納米孔道中含有 發(fā)光稀土 Tb有機配合物的L型沸石Zeo-Tb-Bipy。
用上述制得的納米孔道中含有發(fā)光稀土 Tb有機配合物的L型沸石Zeo-Tb-Bipy替換 實施例1第二步中的L型沸石晶體，其余過程均同實施例l，最終制得發(fā)光c-軸取向L 型沸石單層薄膜，其激發(fā)和發(fā)射光譜見圖3，在該發(fā)射光譜中，稀土離子TV+在544nm 處的綠光特征發(fā)射峰最高，即薄膜的發(fā)光顏色為綠色。
實施例4
用有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮替換2，2，-聯(lián)吡啶，其余過程同實施例2，制得納米 孔道中含有發(fā)光稀土 Eu有機配合物的L型沸石Zeo-Eu-TTA。
用上述制得的納米孔道中含有發(fā)光稀土 Eu有機配合物的L型沸石Zeo-Eu-TTA替 換實施例1第二步中的L型沸石晶體，其余過程均同實施例1，最終制得發(fā)光c-軸取向 L型沸石單層薄膜，其激發(fā)和發(fā)射光譜見圖4，在該發(fā)射光譜中，稀土離子Ei^+在612nm 處的紅光特征發(fā)射峰最高，即薄膜的發(fā)光顏色為紅色。
實施例5
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(2),其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于 460nm。
實施例6
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(3)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于 460nm。實施例7
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(O換為發(fā)光分子連接體(4)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于 460nm。
實施例8
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(5)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。當發(fā)光分子連接體(5)中Li^Eu時， 該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm;當發(fā)光分子連接體(5)中Ln=Tb時，該單層薄膜 的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例9
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(6)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。當發(fā)光分子連接體(6)中Li^Eu時， 該單層薄膜在紫外燈照射下發(fā)出明亮的紅光，其激發(fā)和發(fā)射光譜見圖5，該單層薄膜的 最大發(fā)射波長位于612nm;當發(fā)光分子連接體(6)中Ln=Tb時，該單層薄膜在紫外燈照射 下發(fā)出明亮的綠光，其激發(fā)和發(fā)射光譜見圖6，該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例10
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(7)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。當發(fā)光分子連接體(7)中Ln-Eu時， 該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm;當發(fā)光分子連接體(7)中Ln=Tb時，該單層薄膜 的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例11
將實施例1第一步中的發(fā)光分子連接體(1)換為發(fā)光分子連接體(8)，其余過程同 實施例l，制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向、沸石 間的緊密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實施例1。當發(fā)光分子連接體(8)中Lr^Eu時， 該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm;當發(fā)光分子連接體(8)中Lr^Tb時，該單層薄膜 的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例12
將L型沸石換為Zeo-Tb-Bipy，發(fā)光分子連接體(5)中Ln=Eu，其余過程同實施例8。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊密排 列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm。
實施例13
將L型沸石換為Zeo-Eu-Bipy，發(fā)光分子連接體(5)中Ln-Tb，其余過程同實施例8。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊密排 列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例14
將L型沸石換為Zeo-Eu-TTA，發(fā)光分子連接體(5)中Ln=Tb，其余過程同實施例8。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊密排 列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例15
將L型沸石換為Zeo-Eu-Bipy，發(fā)光分子連接體(6)中Ln=Tb，其余過程同實施例 9。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例16
將L型沸石換為Zeo-Eu-TTA，發(fā)光分子連接體(6)中Ln=T，其余過程同實施例 9b。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例17
將L型沸石換為Zeo-Tb-Bipy，發(fā)光分子連接體(6)中Ln=Eu，其余過程同實施例
9。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm。
實施例18
將L型沸石換為Zeo-Eu-Bipy，發(fā)光分子連接體(7)中Ln=Tb，其余過程同實施例
10。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例19
將L型沸石換為Zeo-Eu-TTA，發(fā)光分子連接體(7)中Ln=Tb，其余過程同實施例 10。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例20將L型沸石換為Zeo-Tb-Bipy，發(fā)光分子連接體(7)中Ln=Eu，其余過程同實施例
10。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm。
實施例21
將L型沸石換為Zeo-Eu-Bipy，發(fā)光分子連接體(8)中Ln=Tb，其余過程同實施例
11。 制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例22
將L型沸石換為Zeo-Eu-TTA，發(fā)光分子連接體(8)中Ln=Tb，其余過程同實施例 11。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于544nm。
實施例23
將L型沸石換為Zeo-Tb-Bipy，發(fā)光分子連接體(8)中Ln=Eu，其余過程同實施例 11。制得發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，該單層薄膜中的沸石晶體取向，沸石間的緊 密排列程度及在玻璃片上的覆蓋度同實例1。該單層薄膜的最大發(fā)射波長位于612nm。
在以上實施例中，通過變換發(fā)光分子連接體和調(diào)控分子篩孔道中發(fā)光稀土配合物的 種類實現(xiàn)了對薄膜的發(fā)光顏色從紅光到綠光調(diào)控；同時得到了發(fā)光譜帶窄，色純度高， 色彩鮮艷的發(fā)光效果。
權(quán)利要求
1.一種沸石單層薄膜，其特征在于它是一種發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，由載體、發(fā)光分子連接體和沸石組成，其中載體為普通石英片或玻璃片；發(fā)光分子連接體為(OR)3Si-FG-Si(OR)3或(OR)3Si-FG-RE-FG-Si(OR)3，其中R為含1～4個碳的烷基，F(xiàn)G為芳香類的發(fā)光基團，RE為稀土離子Eu3+或Tb3+；沸石為L型沸石或納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石，該發(fā)光稀土有機配合物由稀土離子和有機配體組成，稀土離子為Eu3+或Tb3+，有機配體為2-噻吩甲酰三氟丙酮或2，2’-聯(lián)吡啶；載體、發(fā)光分子連接體和沸石的組成配比為1cm2載體負載有0.01μg～1.00μg發(fā)光分子連接體和0.01mg～0.1mg沸石；所述納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石的組成由其原料種類和用量所確定，具體是100mg L型沸石加入10mL的濃度為0.1mol/L的EuCl3或TbCl3溶液，由此形成摻雜Eu3+或Tb3+的L型沸石，取該摻雜Eu3+或Tb3+的L型沸石50mg與有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮或2，2’-聯(lián)吡啶15mg混合，最終制得納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石，實際所用原料的量則根據(jù)實際需要按上述原料用量的比例增加或減少。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種沸石單層薄膜，其特征在于所述其組成中的發(fā)光分子 連接體為具有下面化學結(jié)構(gòu)式(1) (8)中的任意一種，(RO)3Si^N^NYN 0O<formula>formula see original document page 3</formula>上述化學結(jié)構(gòu)式(5)、 (6)、 (7)和(8)中，Ln為Eu或Tb。
3. —種沸石單層薄膜的制備方法，其特征在于步驟如下第一步，在氮氣的保護下，將普通石英片或玻璃片載體放入溶有發(fā)光分子連接體的 N,N-二甲基甲酰胺溶液中，其配比為1 cm"載體放入1 mL的濃度為0.1 mol/L的發(fā)光分 子連接體的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，在溫度13(TC的條件下，回流3h后，將該普通石英片或玻璃片載體取出，先后用甲苯和乙醇清洗，晾干，待用；第二步，按配比為lmL干甲苯中加入lmg沸石晶體，取沸石晶體置于干甲苯中得 到混合液，超聲分散15分鐘后，將第一步處理好的普通石英片或玻璃片載體浸入該混合 液中超聲振蕩15分鐘，取出該浸漬后的普通石英片或玻璃片載體，再浸入干甲苯中超聲 振蕩5秒鐘，即制得一種發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，這里所述的沸石為L型沸石 或納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石；上面所述的納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石的制備方法為取L型沸石晶體100 mg，加到10 mL濃度為0.1mol/L的EuCl3或TbCl3溶液中，于 80'C下攪拌24h后，離心分離，棄去上層清液，將沉淀物在干燥箱中于8(TC下干燥3h， 得到摻雜Ei^+或Tb"的L型沸石，取該摻雜Ei^+或L型沸石50mg與有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮或2,2，-聯(lián)吡啶15mg混合，研磨后，裝入帶有抽氣頭的小梨形瓶中， 用旋片真空泵抽真空lh，真空度為lPa，再在溫度7(TC條件下恒溫加熱48h，然后取出 產(chǎn)物，用四氫呋喃洗滌以除去未摻雜入沸石孔穴中的有機物，再在真空度為133Pa的真 空箱中，室溫下干燥24h，最終制得納米孔道中含有發(fā)光稀土有機配合物的L型沸石， 實際所用原料的量則根據(jù)實際需要按比例增加或減少。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種沸石單層薄膜的制備方法，其特征在于所述的發(fā)光分 子連接體為用公知方法制得的具有下面化學結(jié)構(gòu)式(1) (8)中的任意一種，O(1)<formula>formula see original document page 5</formula>(8)上述化學結(jié)構(gòu)式(5)、 (6)、 (7)和(8)中，Ln為Eu或Tb。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種沸石單層薄膜的制備方法，其特征在于所述的沸石晶體長為0.9 1.0|am，直徑為0.7 0.8pm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種沸石單層薄膜的制備方法，其特征在于所述普通石英片或玻璃片載體的大小為20mm x 10mm xlmm。
全文摘要
本發(fā)明一種沸石單層薄膜及其制備方法，涉及以無機材料為特征的半透膜，它是一種發(fā)光c-軸取向L型沸石單層薄膜，由載體、發(fā)光分子連接體和沸石組成，將易于跟沸石晶體和載體形成共價健的發(fā)光分子連接體，與L型沸石和載體設(shè)計定向合成，實現(xiàn)了c-軸取向，并實現(xiàn)稀土有機配合物客體分子在單層薄膜中的超分子組裝，由此制得了一種發(fā)光c-軸取向L型沸石的單層薄膜。該產(chǎn)品可以將染料分子填充在L型沸石晶體的管道中制成可以進行光化學轉(zhuǎn)換和貯存太陽能的系統(tǒng)，用于制備光電池、高立體分辨率電子屏幕。
文檔編號B01D71/02GK101601973SQ20091006961
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者昱 馮, 穎 張, 李煥榮, 宇 王, 王弋戈, 甘泉瑛, 陳玉煥 申請人:河北工業(yè)大學