分子篩廠家講解：陽離子模板、共模板和無模板的作用

離子熱合成的初衷是通過溶劑和模板劑“合二為一”來簡化傳統(tǒng)水熱合成中模板導(dǎo)向的過程。模板分子通常是通過陽離子攜帶的正電荷與分子篩骨架的負(fù)電荷相互作用來影響分子篩的合成過程。常用的模板離子結(jié)構(gòu)與離子液體的結(jié)構(gòu)非常相似。因此，離子液體中的陽離子可以很好地與分子篩的骨架結(jié)合，其結(jié)合方式與傳統(tǒng)的沸石篩分子篩合成中的結(jié)合方式完全相同。

同樣，離子液體也可以同時作為溶劑和模板用于金屬有機(jī)骨架的合成。大多數(shù)溶劑熱制備的MOFs具有中性的骨架結(jié)構(gòu)，但當(dāng)模板是一種陽離子時，分子篩骨架會表現(xiàn)為負(fù)電荷，這種行為與傳統(tǒng)的分子篩合成過程相似。當(dāng)然，使用模板的總體目標(biāo)是通過改變模板劑陽離子的大小來實(shí)現(xiàn)對材料的結(jié)構(gòu)控制。以上雖己眾所周知，然而，除了與陽離子的大小有一定相關(guān)作用外，模板并不能實(shí)現(xiàn)對于最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)非常精確的控制。在這項(xiàng)工作中，改變離子液體陽離子的大小對最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有一定影響，由于骨架結(jié)構(gòu)會傾向于適應(yīng)模板劑，所以較大的陽離子模板會產(chǎn)生更加開闊的骨架結(jié)構(gòu)。然而，這并不是在合成MOF結(jié)構(gòu)中所特有的結(jié)構(gòu)，表明模板僅僅起到一種填充物的作用，而沒有模板-骨架相互作用。

迄今為止，離子液體的陽離子在合成中僅起到模板劑的作用。然而，就如其他任何溶劑，包括水，也有可能與分子篩骨架結(jié)合而產(chǎn)生相互作用。大多數(shù)基于二烷基咪唑陽離子的離子液體并沒有連接到金屬的位點(diǎn)。然而，一些離子液體，在特定條件下，可以斷鍵離開烷基化咪唑物種，從而與金屬配位。在水熱合成條件下，如何控制溶劑與骨架材料的相互作用，對決定材料的最終性能有非常重要的作用。

當(dāng)然，離子液體也會僅僅作為溶劑而并未封閉在最終的結(jié)構(gòu)中。對于磷鋁分子篩和MOFs材料，若所用的離子液休為常規(guī)的模板，可以得知它們將被封閉于最終的結(jié)構(gòu)中。但是在某些情況下，這和種現(xiàn)象卻不會發(fā)生。造成這種情況最重要的原因也許是離子液體的疏水作用。在磷鋁分子篩和MOFs材料的合成過程中，離子液體的疏水性越強(qiáng)，其越難被封閉在分子篩的結(jié)構(gòu)中。當(dāng)然，如果體系的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，離子液體的溶劑和模板之間相互作用的平衡關(guān)系也會發(fā)生變化。湖南天怡新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產(chǎn)品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。