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介孔沸石材料基于其独特的多级孔道结构为物质的扩散与传输提供了便利,因而在催化和吸附分离等领域中有着广泛的应用前景。我们的研究工作致力于设计并利用两亲性分子的自组装一步法合成有序的多级孔道分子筛材料。基于对 CTAB 体系合成 MFI 型沸石及其导向机理的研究[1],我们在疏水链末端引入芳香族基团,得益于这些共轭基团之间强烈的 π-π 堆积作用,单季铵头的两亲性分子成功地导向合成了具有层状结构的单晶相 MFI 纳米薄片(SCZN-1)[2]。由于苯环的定向排列和 MFI 框架结构的高度几何匹配,构筑成单晶相的介微观多级孔结构。基于两亲性分子-MFI 体系的计算机模拟分析,设计了具有双季铵头和联苯基团的 Bola 型两亲性分子,并成功导向合成了具有 90° 共生结构的多级孔道 MFI 型纳米薄片(SCZN-2)。由于共生结构的晶体学关联性,层状的介孔结构在焙烧之后也能得以很好的保持,大量的 MFI 薄片相互支撑形成 house-of-cards-like 的形貌,中间的空隙构筑成了平均尺寸在 100 nm 左右的大孔,因此 SCZN-2 是一种新型的具有大孔-介孔-微孔的三级多孔材料。