分子篩廠家講解：通過干式手工組裝實現分子篩的單層組裝

先前所述的微晶單層組裝方法均依賴于溶液中的自組裝。事實上，濕自組裝是進行納米級砌塊單層組裝時選擇的方法，而干砌塊通過手工附著子黏性覆蓋的基體上，是微米至厘米級砌塊單層組裝于基體的方法。因此，當砌塊的尺寸增加到一定程度時，砌塊在基體上單層附著的方法就由濕自組裝變成了干手工組裝。已有研究闡明，對于單層組裝，濕自動法的尺寸上限為約3μm，而干手工法的下限為約0.5μm；并且在重疊部分（約0.5~3μm），就速率、晶間致密程度、微晶的方向一致性、基體面積、生態方面考慮，干手工法都優于濕自動法。

通過干手工法在基體上組裝單層時，離子鍵搭接和氫鍵搭接是最有效的。在氫搭接的情形中，分子篩表面羥基/PEI/BG與基體表面的羥基的組合是非常比較奏效的。殼聚糖可用做中間層代替PEI。表面羥基間的氫鍵搭接也用來替代聚合物連接劑。

實際上，可用一個手指將分子篩粉末在基體[（18x18)mm²]上摩擦10~20s，來實現離子鍵拴定的全硅分子篩在玻璃上的手工組裝。為避免玻璃和微晶被手指上的濕氣和鹽分污染，操作時可戴上軟膠乳手套。對于大面積的基體，用聚二甲基硅氧烷的軟片代替手指更為有效。制得的硅分子篩-1單層的覆蓋率、晶間致密度與用SWS方法制得的相似，后者是在TMPA^＋與Bu^-間形成離子鍵搭接。然而，干手工法具有聲波法無法比擬的操作簡單的優點，并且不需要溶劑、反應器或者其他設備。此外，單層組裝形成的時間也較短，摩擦僅需要10~20s，而聲波處理需要180s。當用摩擦方法時，在單層上沒有物理吸附的第二層，因為弱吸附的微晶在摩擦過程中被從化學吸附的晶體上除去。

有趣的是，在SWS法制備的單層中，許多晶體在其010面上帶有以90°伴生的寄生休；而用摩擦法制備的單層卻沒有這種晶體，因為寄生部分在組裝過程中從母體上脫落了。這一現象進一步證明了寄生晶體與母晶間在結合部位的強度，比微晶與基體間的結合強度弱。

盡管硅分子篩-1的晶相可以由結構導向劑控制，成批制備出不帶有90°交叉伴生寄生體的晶體通常是困難的。相應的，無90°交叉互生寄生晶體的硅分子篩單層的制備和無a向斑點的連續硅分子篩-1膜的制備一直是困難的。現在，干手工法使得無寄生晶體的硅分子篩-1單層成為了可能。

干手工法對于尺寸在0.5~12μm的微晶的單層組裝非常湊效。人們期望該方法也適用于更大晶體的組裝。干手工法在大面積基體上快速組裝單層的效率也很高。例如，在(150x150)mm²的玻璃片上可以在1min內覆蓋上平均大小為2μm的硅分子篩-1晶體的高質量單層。我們相信，通過優化步驟，速度還可進一步增加。這一特性使微晶涂覆的大基體的批量生產成為可能，將為多種應用提供負載的分子篩微晶單層。湖南天怡新材料有限公司是專業生產NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。