分子焊接策略构建多级贯通孔沸石涂层实现高效有机污染物吸附

本研究创新性地采用分子焊接策略构建具有多级贯通孔道（大孔/中孔/微孔）的沸石涂层，通过仿生Murray's law设计实现污染物高效吸附。该涂层兼具高比表面积（362.28 m2·g?1）和卓越真空吸附容量（266.7 mg·g?1），为半导体制造、航空航天领域有机分子污染控制提供新型界面匹配吸附材料解决方案。

　　

Highlight

本研究受自然界Murray's law启发，通过构建分级互连的大孔/中孔/微孔沸石涂层，成功实现有机分子污染的高效吸附。多级孔道系统协同作用：大孔缩短扩散路径增强可及性，中孔作为中间通道缓解扩散阻力并提供补充吸附位点，微孔则作为污染物分子的主要高亲和力吸附域。

Chemicals

所有试剂和溶剂均直接采购于商业渠道且未经纯化直接使用。13×、5A、ZSM-5、Beta、MOR、Na-Y沸石购自天津南华催化剂有限公司。硅溶胶和没食子酸（GA）购自Sigma-Aldrich。

Preparation of samples

空心13×沸石（H-13×）制备：将1、2、3、4g没食子酸加入100ml去离子水，80℃水浴搅拌10分钟溶解。随后加入10g沸石至没食子酸溶液中...

Design and screening of coating components

基于热力学和动力学原理设计分子吸附涂层的组成与结构。热力学层面需确保涂层对污染物分子具有强结合能力，动力学层面需促进分子快速扩散。根据Polanyi吸附势理论...

Conclusions

总之，采用分子焊接策略制备了具有分级限域孔结构的分子吸附涂层，实现互连大孔/中孔/微孔的定向集成排列。该结构兼具高吸附容量和快速扩散动力学，展现362.28 m²·g^?1的高比表面积和增强机械性能（硬度440MPa，模量9.4GPa）。与NASA数据对比...