KR20080031261A - 배향성 제올라이트 물질 및 그에 대한 생성 방법 - Google Patents

배향성 제올라이트 물질 및 그에 대한 생성 방법

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KR20080031261A
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기온 칼자페리
루이스 아란사수 사발라
후안룽 리
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유니버시태트 베른
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Abstract

배향성 제올라이트 물질은 기판(4)에 정렬된 복수의 제올라이트 결정(2)을 포함하며, 상기 결정 각각은 기판에 인접한 인접면(6)과, 인접면과 평행되고 대향되는 말단면(8)을 포함한다. 상기 결정 각각은 인접면과 말단면 사이에서 직선으로 연장된 복수의 균일 채널(10)을 포함하며, 세로 결정 축(A)과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축(A)을 가로지르는 채널 폭을 포함한다. 채널 각각은 인접면에 위치한 인접 채널 말단(12)과 말단면에 위치한 말부 채널 말단(14)을 가지며, 그리고 각 결정은 인접 채널 말단을 차단하는 연결층(16)에 의해 기판에 부착된다.

Description

배향성 제올라이트 물질 및 그에 대한 생성 방법{ORIENTED ZEOLITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 배향성 제올라이트 물질과 그에 대한 방법에 관한 것이다.
에너지 변형의 목적에 있어서, 빛은 초미세분자적으로 유기 엽록소 분자에 의해 이동되면서 그린 리프(green leaf)의 안테나 시스템에 흡수된다. 예를 들면, 유기색소 분자의 정렬을 포함하는 인공적인 시스템에서 유사한 광 이동을 개선시키는 것이 매우 바람직하다. 그러나, 유기색소 분자는 낮은 농도에서도 집합체를 형성하는 경향을 가진다. 이러한 집합체는 일반적으로 전자 여자 에너지(excitation energy)의 빠른 열 경감을 야기시키는 것으로 알려져 왔다.
제올라이트 L 결정이 이상적인 호스트 시스템인 것은 여러 차례 알려져 왔으며, 상기 이상적인 호스트 시스템은 초분자 유기를 형성하는 색소 분자를 충분하게 적재할 수 있다. 제올라이트 L의 주요 역할은 기본적으로 1 차원 채널에 의해 색소 분자의 집합체를 막는다. 특히 최근에는, 국제 출원 WO 02/36490 A1에서 공개된 바와 같이, 적당한 폐쇄 또는 "스탑코크(stopcock)" 분자를 가지고 색소가 추가된 제올라이트 L 물질의 채널 말단을 밀봉함으로써, 색소가 추가된 제올라이트 L 물질의 적합성 및 속성을 실질적으로 개선시킬 수 있다고 알려졌다. 그러한 폐쇄 분자는 긴 형상을 가지며, 반은 머리, 반은 꼬리로 이루어졌으며, 꼬리 반은 c-축을 따라서 결정 단위 셀의 면적보다 통상 더 크며, 그리고 머리 반은 채널 길이 보다 더 길게 연장된 측면을 가져서 채널내로 관통하지 못한다. 제올라이트 L 물질의 채널은 폐쇄 분자에 의해 통상 플러그와 같은 방식으로 종료되고, 꼬리 반은 채널내로 관통하고, 머리 반은 제올라이트 L 면 위에 돌출하면서 채널을 실질적으로 차단한다.
충분한 양을 가지는 색소 분자의 유기 레벨이 더 높은 것은 바람직하다. 이는 배향 구조를 가지는 제올라이트 결정의 제어된 조립체에 의해 달성될 수 있다. 원통형으로 형상된 제올라이트 L의 경우에 있어서, 이는 1차원 채널의 정렬을 많이 생성할 수 있는 표면 위에 많은 결정의 정렬을 포함한다.
기판 위의 제올라이트 단일층의 제조는 WO 01/96106 A1에서 개시된다. 그러나, 이 문헌은 다양한 형성을 가지는 작은 제올라이트 입자의 증착에 관한 것으로서, 기판과 서로에 대한 정렬을 개시하고 있지 않다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 특징 및 이점과 그에 따른 달성 방법은 명백해질 수 있고, 본 발명 그 자체는 첨부된 도면과 병합된 본 발명의 다양한 실시예의 다음 예를 참조하여 이해될 수 있다:
도 1은 배향성 제올라이트 물질의 제조의 다양한 단계를 도시한 것이다;
도 2는 색소가 첨가된 배향성 제올라이트 물질의 제조의 다양한 단계를 도시한 것이다;
도 3은 색소가 첨가된 제올라이트 물질을 도시한 것이다;
도 4는 a) 환류하에 공유 연결자로서 CP-TMS; b) 초음파 처리하의 CP-TMS; 및 c) BTESB를 사용하여 제조되어 소성 후의 제올라이트 L 단일층의 SEM 화상을 도시한 것이며, 그리고 각 예는 4 개의 화상; 상부 열: 2 개의 다른 배율에서 1 ㎛ 결정, 하부 열: 2 개의 다른 배율에서 원반 형상 결정을 포함한다;
도 5는 형광 발광의 현미경으로 본 1 개의 색소: a) Py+- 제올라이트 L; 및 b) Ox+ -제올라이트 L이 첨가된 단일 층의 화상이다;
도 6은 최대 동일 높이에 대해 눈금이 있는 스펙트럼을 이용하여, 석영에 관한 배향성 색소-제올라이트 L 층이 측정된 다양한 색소의 여자(파선) 및 방사(실선)를 도시한 것으로서: a) Py+- 제올라이트 L(1)과 Ox+ -제올라이트 L(2)에 대해서, (1)의 방사 및 여자 스펙트럼은 460 ㎚에서 여자, 560 ㎚에서 검출에 의해 각각 기록되고; (2)의 방사 및 여자 스펙트럼은 560 ㎚에서 여자, 640 ㎚에서 검출에 의해 각각 기록되고, b) 제올라이트 L 채널 입구에 부착된 ATTO520(1) 및 Cy02702(2)의 여자 및 방사 스펙트럼에 대해서, (1)의 방사 및 여자 스펙트럼은 460 ㎚에서 여자, 600 ㎚에서 검출에 의해 각각 기록되고; (2)의 방사 및 여자 스펙트럼은 470 ㎚에서 여자, 630 ㎚에서 검출에 의해 각각 기록된다;
도 7은 글라스 평판 위에 배향성 단일층으로 배열된 도너와 억셉터가 첨가된 제올라이트 L 결정의 방사(상부) 및 여자 스펙트럼(하부)으로서, 스펙트럼은 최대의 동일 크기에 대해 눈금을 가지며; a) Ox+, Py+- 제올라이트 L 단일층의 스펙트럼에 대해서, 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 Py+의 선택적 여자 후에 기록되고, 여자 스펙트럼은 Ox+ 방사할 시, 680 ㎚에서 검출되고; b) ATTO520인 Ox+ -제올라이트 L 단일층의 스펙트럼에 대해서, 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 ATTOO520의 선택적 여자 후에 기록되고, 여자 스펙트럼은 Ox+ 방사할 시, 680 ㎚에서 검출되고; c) Cy02702인 Py+- 제올라이트 L 층의 스펙트럼에 대해서, 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 Py+의 선택적 여자 후에 기록되고, 여자 스펙트럼은 Cy02702 방사할 시, 680 ㎚에서 검출된다;
도 8은 감응 고체 상태 태양 셀에 기초한 얇은-층 태양 안테나의 구축 상태를 도시한 것이다;
도 9는 구조 또는 얇은-층 태양 안테나를 도시한 것으로서, (A) 광 안테나로부터 반도체까지 이동된 광 에너지와; (B) 감응 색소-태양 셀이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 각 결정의 평행 채널의 배치가 기판 면에 대해 실질적으로 수직되어 정렬되도록 기판에 확실히 부착된 제올라이트 결정의 조립체를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은 그러한 조립체를 생성하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 관점에 따라서, 배향성 제올라이트 물질은 기판 상에 배치된 복수의 제올라이트 결정을 포함하며, 제올라이트 결정 각각은 기판에 인접한 인접면과, 인접면과 평행되고 대향되는 말단면을 가지고, 인접면과 말단면 사이에서 직선으로 통해 연장된 복수의 균일 채널을 가지고, 그리고 세로 결정 축과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축을 가로지르는 채널 폭을 가지며, 채널 각각은 인접면에 위치한 인접 채널 말단과, 말단면에 위치한 말부 채널 말단을 가지며, 제올라이트 결정 각각은 인접 채널 말단을 차단하는 연결층에 의해 기판에 부착된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따라서, 배향성 제올라이트 물질 생성 방법은:
a) 평평한 면을 가진 기판을 제공하는 단계;
b) 제올라이트 결정의 양을 제공하는 단계;
c) c1),c2) 단계 중 적어도 하나를 실행하는 단계:
c1) 기판의 면 상에 기판-아핀 연결제의 층을 형성하는 단계;
c2) 제올라이트 결정의 채널내에 제올라이트-아핀 연결제를 주입하는 단계;
d) 제올라이트 결정과 기판을 함께 이용하여, 기판-아핀의 층 및/또는 제올라이트-아핀 연결제로부터 연결층의 형성을 구현하는 단계를 포함하며, b) 단계에 있어서, 제올라이트 결정 각각은 한 쌍의 평행한 면을 가지고, 한 쌍인 2 개의 면 사이에서 직선으로 통해 연장된 복수의 균일한 채널을 가지고, 그리고 세로 결정 축과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축을 가로지르는 채널 폭을 가지고, d) 단계에 있어서, 연결층은 기판과 한 쌍의 면 중 인접면 사이에 배치된다.
이점을 가지는 실시예는 청구항의 종속항에서 정의된다.
기판은 변형되거나 변형이 되지 않은 글라스이거나, SiO2 이거나, TiO2 이거나, SnO2 이거나, ZnO 이거나, Si 이거나, Au 이거나 Ag일 수 있다. 방법은 C60 이거나, PEI 이거나, GOP-TMS 이거나, TES-PCN 이거나, CP-TMS 이거나, BTESB 이거나 또는 기판의 면에 대해 유사한 연계를 제공할 수 있는 다른 분자 등의 공유 연결자 또는 분자 연결자를 사용하여 기판의 변형을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제올라이트 결정으로 변형된 아미노가 사용된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 과잉의 제올라이트 L 결정은 기판과 반응하기 위해 사용된다.
본 발명은 단일층의 제올라이트 결정의 개구된 채널 말단에 색소를 주입하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 채널 말단에서 색소가 추가된 제올라이트 단일층과 외부 억셉터(acceptor) 또는 도너(donor) 스탑코크 색소를 연결하기 위한 방법을 제공한다. 채널 말단에서 도너 스탑코크 색소는 결정 내부에 도너 분자로부터 전자 여자 에너지를 트랩할 수 있거나, 채널 내부의 억셉터에 전자 여자 에너지를 주입할 수 있다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 상술된 방법에 의해 구현된 물질이다.
본 발명은 여자 에너지가 한 방향으로 이동되는 시스템에 기반한 물질을 더 제공한다. 이로써, 본 발명에 의해 제공된 물질은 최근에 관측된 색소가 첨가된 제올라이트 L로 이동된 준(quasi) 1D-전자 여자 에너지의 사용을 구현하는 확률을 더 크게 한다(C. Minkowski, G. Calzaferri, Angew.Chem.Int., 2005, 44, 5325). 본 발명에 의해 기술된 강한 구조를 가진 강한 물질은 색소 감응 태양 셀과 발광 태양 농축기를 포함하기도 하는 광학 장치를 개선하기 위한 유일한 가능성을 제시한다(J.S. Batchelder, A.H. Zewail, T. Cole, Applied Optics, 1979, 18, 3090).
일반적 주석
배향성 제올라이트 물질을 구현하는 일반적 원리는 도 1에 도시된다. 물질은 기판(4)에 정렬된 복수의 제올라이트 결정(2)을 포함하며, 상기 결정 각각은 기판에 인접한 인접면(6)과, 인접면과 평행되고 대향되는 말단면(8)을 포함한다. 상기 결정 각각은 인접면과 말단면 사이에서 직선으로 연장된 복수의 균일 채널(10)을 포함하며, 세로 결정 축(A)과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축(A)을 가로지르는 채널 폭을 포함한다. 채널 각각은 인접면에 위치한 인접 채널 말단(12)과 말단면에 위치한 말부 채널 말단(14)을 가지며, 그리고 각 결정은 인접 채널 말단을 차단하는 연결층(16)에 의해 기판에 부착된다. 특히, 도 1의 a는 평평면(18)을 가진 기판(4)을 도시한 것으로서, 원치 않는 종류를 제거하도록 미리 처리하는 것이 바람직하다. 도 1의 b는 연결층을 적용한 후의 기판을 도시한 것이며, 이보다 자세하게 나타난 도 1의 c는 더 상세하게 도시된 결정에 부착된 여러 제올라이트 결정을 가진 기판을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 단계는 제조 방법에 관한 것이고, 연결층은 기판면에 연결되어 있는 기판-아핀 연결제로부터 형성된다. "기판-아핀" 용어는 연결제가 기판면에 고정되기 위해 친화력을 가지는 것을 의미한다.
도 1에 도시되지 않은 대안적인 방법에 따라서, 연결층은 우선 제올라이트-아핀 연결제와 함께 제올라이트 결정을 첨가하여 형성된다. "제올라이트-아핀" 용어는 연결제가 제올라이트 채널에 주입될 수 있는 것을 의미한다. 특히, 제올라이트-아핀제는 채널 말단의 기능을 가질 수 있도록 할 수 있는 종류일 수 있다. 다음 단계에서, 연결제는 기판면과 상호작용하여 제올라이트 결정의 인접면과 기판면 사이에서 연결층을 형성한다. 후자는 기판-아핀 연결제로 미리 코팅될 수 있다.
기판에 부착된 제올라이트 결정을 언급할 시, "인접" 용어는 기판을 향한 방향으로 배치될 수 있는 여러 부재에 대해 일반적으로 사용될 수 있으며, "말부" 용어는 기판방향으로부터 멀리 배치된 여러 부재에 대해 일반적으로 사용될 수 있다. 기판과 접촉되지 않은 결정인 경우에 있어서, 그러한 차이가 없어서, 예를 들면, 2 개의 같은 결정면 중 하나를 언급할 시 "종단의(terminal)"와 같은 용어를 쓰는 것이 바람직하다. 기판은 휘어질 수 있는 재료, 예를 들면 리본과 같은 구조일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들면 배향성 제올라이트 물질이 제조되면 색소 분자에 첨가될 수 있으며, 도 2 및 3에 대략적으로 도시되고 동일한 참조 번호는 도 1에서 같은 특징으로 사용된다. 도 2의 a에 도시된 바와 같이, 시작 지점은 연결층(16)에 의해 기판(4)에 부착된 제올라이트 L 결정(2)이며, 연결층(16)은 인접 채널 말단(12)을 효과적으로 차단한다. 말부 채널 말단(14)은 개방된다. 그 후, 색소 분자(20)는 주지의 기술을 사용하여 채널(10)내에 첨가된 후, 도 2의 b에 도시된 상태와 같이 된다. 다음으로, 폐쇄 또는 "스탑코크" 분자(22)는 플러그와 같은 방식으로 말부 채널 말단(14)에 삽입되어, 도 2의 c에 도시된 바와 같이 색소 분자를 효과적으로 둘러싸게 한다. 선택적 다음 단계로서, 기능층(24)은 도 2의 d에 도시된 바와 같이 폐쇄 분자(22)의 정렬 상에 놓이게 된다.
작은 제올라이트 결정의 성공적 조립은 좁은 크기 분배의 사용 가능성과 정해진 조직에 크게 의존한다. 그 후, 변형될 수 있는 배향성 제올라이트 L 단일층의 성공적 조립은 유기적 초분자 기능 물질로 인해 제시될 수 있다. [표 1]은 기판에 단일 층을 준비한 다른 선택의 개략을 제시한다. 근본적인 원리는 제올라이트(L) 결정의 면과 기판 사이의 상호작용이 제올라이트(L) 결정의 측면과 기판 사이의 상호작용보다 크다는 것이며, 중요한 점은 제올라이트 결정들 사이의 여러 상호작용보다 더 강하다는 것이다. 결정의 추가적인 작업은 결정을 기판 우측방향으로 고정시키는 단계, 이러한 조건 하에서 과잉 물질을 세척하는 단계는 원하는 물질을 구현할 수 있다. 다음으로 채널내로 색소 분자의 주입과 스탑코크의 첨가는, 분자가 제조되는 동안 채널이 막히거나 손상되지 않는 경우에 가능하다. 절차는, 예를 들면 전자 여자 에너지가 한 방향으로만 이동되는 시스템에 대한 여자 속성으로 물질을 구현할 수 있다.
제올라이트 단일층을 제조하는 절차
A B C
기판 정화
기판의 특정 변형 제올라이트의 특정 변형 제올라이트와 기판 모두의 특정 변형
적당한 솔벤트에 떠 있는 과잉의 제올라이트를 첨가하여 기판과 반응
제올라이트와 기판 단일층 조립체의 이동 및 접합 형성
과잉의 제올라이트 결정 세척
선택사항: O2 흐름 하에 600℃로 소성
분자는 이 연구에서 사용된다. 좌측은 단일층에 제올라이트(L) 결정의 채널에 주입된 색소이다. 우측은 단일층을 합성시키기 위해 사용된 공유 연결자이다. 하측은 ATTO520과 Cy02702는 제올라이트의 채널 말단에 부착된 스탑코크 분자이다.
제올라이트 L 단일층의 제조
제올라이트 L 단일층의 제조는 2 개 형태의 중간 크기: (a) 종횡비, 즉 길이 대비 직경이 1의 비를 가진 1 ㎛ 길이인 결정과, (b) 0.3의 종횡비를 가진 200 ㎚ 길이인 결정(A. Zabala Ruiz, D. Bruhwiler, T. Ban, G. Calzaferri, Monatsh. Chem. 2005, 136, 77)를 가지는 원통 형상인 제올라이트 L 결정으로 수행된다. 시약에 따라서, 다른 화학 절차는 다음과 같다. 배향성 제올라이트(L) 결정의 단일층을 소성한(calcining) 후, 색소의 병합과 스탑코크 분자의 부착은 채널 말단에서 단일 방향 물질로 구현된다. 제올라이트 L 단일층을 합성시키기 위해 공유 연결자로서 사용된 분자와, 제올라이트 L 단일층의 채널에 삽입된 색소와 부착된 스탑코크 분자는 표 2에서 수집된다. 단일층의 안정성은 톨루엔에서 견본을 초음파처리하여 소성하기 전에 검사된다. 이 검사는 초음파 검사가 과잉의 결정으로부터 단일층을 제거하기 위한 최적의 방안이기 때문에 사용된다. 안정성은 소성 처리에 의해 항상 개선된다.
다른 실험 조건과 시약은 배향성 제올라이트 L 층을 획득하기 위해 사용된다. 소성하기 전 획득된 물질의 품질에 대한 성공적인 절차와 설명을 요약해서 기술한다. 상세한 다른 절차는 실험적 부분에 대해 보고되었다.
(1) C 60 : 이전 보고(S.Y.Choi, Y.-J.Lee, Y.S.Park, K.Ha, K.B.Yoon, J.Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5201)에 기초하여, C60은 제올라이트 L 단일층의 제조의 공유 시약으로서 검사되었다. 적용범위 정도와 단일층의 동질성은 여러 적용에 대해 수용될 수 있으며 안정성은 높다. 층의 손상 없이 10분 이상 동안 견본을 초음파 처리할 수 있다.
(2) GOP - TMS: 폐쇄 패킹의 적용범위 정도와 이 연결자로 획득된 안정성은 불만족스럽다. 몇 분의 초음파 처리 후에 모든 결정은 기본적으로 떨어진다.
(3) PEI: 분자 연결자(A.Kulak, Y.S.Park, Y.-J.Lee, Y.S.Chun, K.Ha, K.B.Yoon, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9308)로서 PEI를 사용하여, 적용 범위의 매체 품질과 폐쇄 패킹을 획득한다. 결정은 여러 영역에서 서로 연결된다. 그러나, 이는 글라스 면과 강하게 연결되는 순수한 단일층의 형성을 막고; 층의 손상없이 10 분 동안 견본을 초음파 처리할 수 있다.
(4) TES - PCN: 적용범위의 정도와 폐쇄 패킹은 높다. 글라스 면에 대한 결정의 연결은 매우 강하지 않다. 5 분 이상동안 견본을 초음파 처리하여 결정의 손실을 막는다.
(5) CP - TMS: CP-TMS와의 반응은 2 단계를 포함한다:(참조: S. Mintova, B. Schoeman, V. Valtchev, J. Sterte, S. Mo, T. Bein, Adv. Mater. 1997, 9, 585와, J.S.Lee, K.Ha, Y.-J.Lee, K.B.Yoon, Angew. Adv. Mater.2005,17,837): ⅰ) CP-TMS를 글라스 면에 매어 두는 단계와, ⅱ) 미가공의 제올라이트 L과 CP-TMS-매여진 글라스 평면과 반응시키는 단계이다. 제올라이트 L의 양 형태는 우수한 품질인 단일층의 수율을 가진다. 제올라이트 L 결정과 글라스 면에 매여진 기능적 그룹 사이에서 반응을 촉진시키는 2 개(환류와 초음파 처리)의 다른 방안을 검사하였다. 도 4의 a는 환류하에 준비된 견본의 SEM 화상을 제시한 것이다. 패킹의 정도와 적용범위의 정도는 우수하다. 그러나, 초음파 처리 하에 제올라이트 결정을 연결할 시, 적용범위의 정도와 패킹의 정도는 도 4의 b에 도시된 바와 같이, 현저하게 높다. 초음파 처리 하의 반응을 수행하는 단계는 더 편리하게 그리고 더 성공적으로 판명되었다; 반응시간도 상당히 짧다. 그 후, 제올라이트 L과 글라스 평판으로 변형된 표면과의 반응 방식은 예를 들면, GOP-TMS, TES-PCN 및 BTESB를 사용할 시 다른 비교가능한 절차 모두에 적용된다. 제올라이트 L 단일층과 CP-TMS를 통한 글라스 면 사이의 연결은 강한 것으로 보였다; 견본은 5 분 이상 동안 초음파 처리될 수 있다.
(6) BTESB: 매우 우수한 품질인 단일층으로 인한 절차는 우선 BTESB를 글라스 표면과 매어두는 단계와 그 다음 미가공 제올라이트 L 결정과 BTESB-매여진 글라스 평면을 초음파 처리하에 반응시키는 단계이다. 도 4의 c는 이 방법으로 준비된 견본의 SEM 화상을 제시한 것이다. 적용범위의 정도는 높고 폐쇄 패킹의 정도는 매우 높다. 그러나, 그렇게 획득된 제올라이트 L 단일층의 안정성은 다음 절차(5)에서 획득된 것보다 우수하지 못하다. 3 분 이상동안 견본의 초음파 처리는 결정의 큰 손실을 야기시킨다.
공유 연결자로서 TES-PCN, CP-TMS 및 BTESB를 포함한 절차는 전체 평면에 걸쳐 매우 높은 적용 범위도를 가진 조밀하게 패킹된 제올라이트 L 단일층을 구현함을 요약기술했다. 제올라이트 L 결정을 TES-PCN/CP-TMS/BTESB로 코팅된 글라스 평면의 연결은 제올라이트 L 결정의 채널 개방에 관한 표면 하이드록실 군에 의해 각각 친핵성 치환반응의 종단의 시야네이트/클로로/트리에톡시 군을 통해 진행된다. 제올라이트 단일층과 글라스 면 사이의 연결력은 TES-PCN과 BTESB를 사용할 시 약해지고, CP-TMS 사용시 강해진다. 종단의 할라이드(K.Ha, Y.-J.Lee, H.J.Lee, K.B.Yoon, Adv.Mater.2000,12,1114)의 친핵성 치환반응은 종단의 시야네이트 또는 트리에톡시의 친핵성 치환반응보다, 제올라이트 L 결정과 글라스 면사이의 연결이 더 강한 것으로 보였다. 공유 연결자로서 C60과 PEI를 포함하는 절차는 글라스 면과 가장 강하게 연결된 제올라이트 L 단일층을 구현한다. C60으로 코팅된 글라스 면에 아미노 변형 제올라이트 L 결정의 연결은 C60에 아민을 첨가하여 진행된다(K.Ha, Y.-J.Lee, H.J.Lee, K.B.Yoon, Adv. Mater.2000,12,1114). PEI를 통해 GOP-TMS로 코팅된 글라스 평면에 GOP-TMS 제올라이트 L 결정의 연결은 PEI의 아미노 군에 의해 글라스와 제올라이트 L 면에 매여진 에폭시군의 친핵성 고리 개방을 통해 진행된다(A.Kulak, Y.S.Park, Y.-J.Lee, Y.S.Chun, K.Ha, K.B.Yoon, J.Am. Chem.Soc.2000,122,9308).
변형된 글라스 면과 제올라이트 L 결정을 반응시킬 시, 높은 적용 범위도와 폐쇄 패킹도를 획득하기 위한 중요한 조건은 제올라이트 L 결정을 상당히 많이 사용하는 것이다. 따라서, 주요 원리를 보면, 결정의 베이스와 기판 사이에서 상호작용이 여러 다른 상호작용보다 강하거나 더 강한 것이 바람직하다. 폐쇄 패킹 현상을 설명하기 위한 절차는 표면 이동이다. 변형된 글라스 평면과 제올라이트 L 결정과의 상호작용은 초기 반응 상태에서 현저하게 약해지게 되어 이동이 고밀도 패키지를 형성하기 위해 일어날 경우가 발생될 수 있다. 다음 단계에서 더 강한 연결이 구현된다. 이점에 기초하여, 단일층 형성이 진행되는 동안 초음파 처리가 반응을 촉진시키기에 성공적인가를 이해할 수 있다. 제올라이트 L 결정이 고속 평면 이동에 의해 평면에 이용가능한 위치를 빠르게 결정할 수 있도록 하게 한다.
색소-첨가된 제올라이트 L 단일층
배향성 제올라이트 L 단일층을 제조하기 위한 방법으로서, 색소 분자를 주입함으로써 배향성 제올라이트 L 단일층을 변형시킨다. 절차((5) 또는 (6))에 따라서 제조된 이러한 목적 물질은 유기 부분이 연소되도록, 그리고 글라스 평면과 접촉된 측에 채널 개방을 더 폐쇄시키도록 소성된다. 색소의 연속적 주입은 G.Calzaferri, S.Huber, H.Maas, C.Minkowski, Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,3732와, M. Pauchard, A. Devaux, G. Calzaferri, Chem. Eur. J.2000,6,3456에 기재된 바와 같이 유사한 절차로 실현된다. 표 2는 단일층으로서 유기된 제올라이트 L 결정의 채널에 지금까지 주입한 색소의 대표 목록을 제시한다. 도 5는 Py+와 Ox+로 첨가된 2 개의 제올라이트 L 단일층의 형광 현미경으로 본 화상이다. 견본으로부터 강한 발광이 관측될 수 있다. 이는 또한 소성 처리 후의 제올라이트 L 결정내 작은 구멍이 있다는 것을 증명한다.
공간 구속으로 인해 서로 미끄러질 수 없는 2 개의 다른 색소의 연속적 주입은 전자 여자 에너지가 효과적으로 이동할 수 있는 안테나 시스템의 제조에 기초한 것이다. Py+와 Ox+ 쌍은 이를 검사하기에 좋은 선택이 된다. 고형광량의 수율과 이 색소의 바람직한 스펙트럼의 속성(도 5의 a)은 시스템이 매우 우수한 푀스터 형태의 전자 여자력 이동을 가지게 하도록 한다. 배향성 Ox+, Py+-제올라이트 L 단일층은 Py+(도너)를 우선 주입한 다음 Ox+(억셉터)의 주입으로 제조된다. 도 7의 a에 도시된 스펙트럼은 전기적으로 여자된 Py+부터 Ox+로 이동되는 에너지가 도너의 선택적 여자후에 발생하는 것을 제시한 것이다. 이 에너지 이동 실험에 있어서, Ox+의 흡수가 매우 약해질 때, 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 여자에 따라 기록되고, Py+의 방사가 약해질 때, 여자는 680 ㎚에서 검출된다.
스탑코크 변형 색소-첨가 제올라이트 L 단일층
제올라이트 결정의 내부 확장은 제올라이트 채널의 입구에서 분자를 선택적으로 위치시킴으로써 이루어진다(WO 02/36490 A1 참조). 표 2는 제올라이트 L의 채널 입구에서 부착된 2 개 형태의 스탑코크 색소를 제시한 것이다. 스탑코크의 위치는 트랩 또는 전자 여자력의 주입기로서 스탑코크를 사용하도록 하게 한다. Ox+-제올라이트 L 단일층에서 도너로서 작용하는 ATTO520과, Py+-제올라이트 L 단일층에서 억셉터로서 작용하는 Cy02702가 사용된다. 도너 방사와 억셉터 여자 사이의 스펙트럼의 중복은 상당하여(도 6 참조), 에너지는 도너의 선택적 여자에 따라 발생될 수 있다. 도 7의 b와 도 7의 c는 이를 실질적으로 관찰할 수 있는 것을 도시한다. 도 7의 b는 배향성 ATTO520인 Ox+ 제올라이트 L 단일층의 스펙트럼을 도시한 것이며; Ox+의 흡수가 매우 약해질 때 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 여자에 따라 기록되고, 그리고 ATTO520의 방사가 약해질 때, 여자가 680 ㎚에서 검출된다. 도 7의 c는 배향성 Cy02702인 Py+ 제올라이트 L 단일층의 스펙트럼을 도시한 것이며; Cy02702의 흡수가 매우 약해질 때, 방사 스펙트럼은 460 ㎚에서 여자에 따라 기록되고, 그리고 Py+의 방사가 약해질 때, 여자가 680 ㎚에서 검출된다.
물질
2 개의 다른 크기(약 1×1 ㎛과 0.3×1 ㎛)의 제올라이트 L 결정은 합성되고 이전에 상술된 바(A. Zabala Ruiz, D. Bruhwiler, T. Ban, G. Calzaferri, Monatsh. Chem. 2005, 136, 77)와 같은 특성을 가진다. Py+ 아세테이트와 Ox+ 퍼클로레이트(perchlorate)는: H.Maas, A.Khatyr, G. Calzaferri, Micropor.Mesopor.Mater., 2003, 65, 233에 따라서 합성되고 정화된다. ATTO520는 ATTO-TECH GmbH로부터 구입된다. Cy02702 아이오다인(iodine)은 클라이언트(Clariant)(S.J.Mason, S.Balasubramanian, Org.Lett., 2002,4,4261)로부터 취득된다. APS(Fluka, purum≥98%), GOP-TMS(Fluka, purum≥97%), PEI(Aldrich, 고분자중량, 워터 프리(water free)), TES-PCN(Aldrich, 95%), CP-TMS(Aldrich,≥97%), BTESB(Aldrich, 96%)이다. 톨루엔(Fluka,puriss., 완전한 분자체), 에탄올(Fluka, absolute, 99.8%), 메탄올(Fluka, purum), 아세토니트릴(Fluka,puriss., 99.5%, 분자체), 그리고 2 중으로 증류된 물이다. 기판은 둥근 글라스 판(Φ = 10 ㎜, 두께 = 1㎜, TRABOLD, 스위스)이다.
제올라이트 L 단일층의 제조
공유 연결자로서 C60:
1) 아미노 군을 가진 제올라이트 L의 채널 입구 기능은 초기 보고서(S.Huber, G.Calzaferri, Angew. Chem. Int., 2004,43,6738)에 기재된 바와 같다.
2) 글라스 면에 APS을 매어두는 단계: 전형적으로, 텔프론(Telflon) 장착에 지지된 2 개의 글라스 판은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크(Schlenk flask)의 APS(50 uL)의 톨루엔 용액(30 mL)내에 담궈지게 되고, N2하에 1 시간 동안 환류되어, 실내 온도로 냉각되고 톨루엔과 많은 양의 에탄올로 세척된다. 최종적으로 APS로 매여진 글라스 판은 대기 중에 80℃에서 약 2 시간 동안 건조된다.
3) C60과 APS로 매여진 글라스 판과의 반응 단계: C60(1 ㎎)은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 15 mL 톨루엔 용액에 첨가된다; 그 후 글라스 판은 주입되고 혼합물은 N2하에 24 시간 동안 환류되어 실내 온도에서 냉각되어 많은 양의 클로로벤젠으로 세척된다.
4) 아미노-변형 제올라이트 L과 C60으로 코팅된 글라스 기판과의 반응 단계: 과잉의 아미노-변형 제올라이트 L(10과 11 ㎎ 사이)은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 15 mL 톨루엔 용액에 첨가되고 C60이 코팅된 글라스 기판이 주입된 후 15분 동안 초음파 처리를 받는다. 혼합물은 N2하에 5 시간 동안 환류되고, 실내 온도로 냉각되어, 물리흡착된(physisorbed) 제올라이트를 제거하기 위해 3 분 동안 깨끗한 톨루엔으로 초음파 처리를 받는다.
분자 연결자로서 PEI:
1) 제올라이트 L 에 GOP-TMS로 매여두는 단계: 제올라이트 L(50 ㎎)는 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 GOP-TMS(0.1 M)의 톨루엔 용액(20 mL)에 떠 있게 하여 3 시간 동안 환류되고, 실내온도로 냉각되고 GOP-TMS에 매여진 제올라이트 결정은 에탄올로 세척된다.
2) 글라스 면에 GOP-TMS로 매여두는 단계: 텔프론 장착에 지지된 2 개의 글라스 판은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 GOP-TMS(0.1 M)의 톨루엔 용액(20 mL)내에 담궈지게 되고, 톨루엔 용액은 3 시간 동안 환류되어, 실내 온도로 냉각되고 GOP-TMS에 매여진 글라스 판은 톨루엔으로 세적된다.
3) GOP-TMS에 매여진 글라스 판에 PEI를 부착하는 단계: 2 개의 GOP-TMS에 매여진 글라스 판은 PEI(700 ㎎)의 톨루엔 용액(20 mL)내에 담궈지게 되고, 2 시간 동안 환류되고, 물리흡착된 PEI는 가열된 에탄올과 이중으로 증류된 물로 반복적으로 세척하여 제거된다.
4) 아미노-변형 제올라이트 L과 GOP-TMS-PEI로 코딩된 글라스 평판과의 반응: 과잉의 아미노-변형 제올라이트 L(15 ㎎)은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 톨루엔 용액(15 mL)에 첨가되고 GOP-TMS-PEI로 코딩된 글라스 판이 주입된 후 15분 동안 초음파 처리를 받는다. 혼합물은 N2하에 3 시간 동안 환류된다. 실내 온도로 냉각된 후, 제올라이트 L로 코팅된 불투명한 글라스 평판은 물리흡착된 제올라이트를 제거하기 위해 3 분 동안 깨끗한 톨루엔으로 초음파 처리를 받는다.
공유 연결자로서 GOP-TMS, TES-PCN, CP-TMS 및 BTESB:
1) 글라스 면과 에톡시-메톡시실란 시약을 매는 단계: 전형적으로, 텔프론 장착에 지지된 2 개의 글라스 평판은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 에톡시-메톡시실란 시약(0.1 M)의 톨루엔 용액(20 mL)내에 담궈지게 되고 3 시간 동안 환류된다. 에톡시-메톡시실란으로 매여진 글라스 판은 톨루엔으로 세척된다.
2a) 환류하에 미가공의 제올라이트 L과 에폭시-메톡시실란에 매여진 글라스 평판과의 반응 단계: 과잉의 제올라이트 L(10 내지 13 ㎎)은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 톨루엔 용액(10 mL)에 첨가되고 40분 정도 동안 초음파 처리를 받는다. 에톡시-메톡시실란로 매여진 글라스 평판은 주입되고 3 시간 동안 환류된다. 제올라이트 L로 코팅된 불투명한 글라스 판은 물리흡착된 제올라이트를 제거하기 위해 최대 1 분 동안 깨끗한 톨루엔으로 초음파 처리를 받는다.
2b) 초음파 처리하에 제올라이트 L과 에폭시-메톡시실란으로 매여진 글라스 평판과의 반응 단계: 과잉의 제올라이트 L(10 내지 13 ㎎)은 바닥이 원형인 쉴렌크 플라스크의 톨루엔 용액(10 mL)에 첨가되고 40분 정도 동안 초음파 처리를 받는다. 에톡시-메톡시실란으로 매여진 글라스 평판은 주입되고 15 내지 17 분 동안 초음파처리를 받는다. 제올라이트 L로 코팅된 불투명한 글라스 평판은 물리흡착된 제올라이트를 제거하기 위해 최대 1 분 동안 깨끗한 톨루엔으로 초음파 처리를 받는다.
제올라이트 L 단일층의 소성화
제올라이트 L 단일층을 폐쇄된 오픈에 넣고 3 시간 동안 대기 산소하에 온도를 600 ℃까지 서서히 증가시킨다. 소성된 후 제올라이트 L 단일층은 0.1 M KNO3 용액에 30 분 동안 담근다.
제올라이트 L 단일층의 기능화
양이온성 색소는 수성 용액으로부터 이온 교환에 의해 제올라이트 L 채널에 주입된다. 소성된 제올라이트 L 단일층은 Py+ 또는 Ox+ 의 수성 용액에 주입되고 15 시간동안 70 ℃까지 가열된다. 제올라이트 L 단일층은 2 중으로 증류된 물과 에탈올로 몇 차례 세척된다. DR1과 DANS와 같은 중성색소는 초기 보고에 기재된 바(G.Calzaferri, S.Huber, H.Maas, C.Minkowski, Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,3732; C. Minkowski, R. Pansu, M. Takano, G. Calzaferri, Adv. Func. Mater.2005, early view 및 M. Pauchard, A. Devaux, G. Calzaferri, Chem. Eur. J.2000,6,3456)와 같이 단일 앰플(ampoule) 방법에 따른 가스 상태로부터 주입된다. 반응 시간 및 온도 각각은 DR1에 대해서 48 시간, 170 ℃이고, 그리고 DANS에 대해서 24 시간, 270 ℃이다.
채널 말단에서의 스탑코크 색소의 부착
채널 말단에 ATTO520의 부착은 WO 02/36490 A1에 기재된 바와 같이 실내 온도에서 24 시간 동안 ATTO520의 아세토니트릴 용액에 제올라이트 L 단일층을 주입시킴으로써 구현된다.
Cy02702의 양이온성 색소의 정전기 연결에 있어서, 제올라이트 L 단일층은 실내온도로 24 시간 동안 Cy02702의 에탄올 용액에 주입된다.
물리적 측정
SEM 측정은 20 kV의 가속 전압에서 히타치 S-3000N을 가진 주사 전자 현미경 검사에 의해 실행된다. 3 ㎚ 금인 층은 최상위의 견본에 증착된다. 발광 및 여자 스펙트럼은 15 ㎚의 리졸루션을 가진 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer) LS 50B 장비로 대기의 실내온도에서 측정된다. 발광 현미경 검사 사진에 있어서, 카파 CF20DCX 대기-냉각된 CCD 카메라가 설치된 올림퍼스 BX60이 사용된다. Py+ -제올라이트 L 단일층 견본은 470 내지 490 ㎚로부터 여자되고, 형광발광은 520 ㎚ 절단 필터를 사용하여 검출된다. Ox+-제올라이트 L 단일층 견본은 545 내지 580 ㎚로부터 여자되고, 형광발광은 610 ㎚ 절단 필터를 사용하여 검출된다. 제올라이트 L 단일층의 품질은 제올라이트 L로 코팅된 글라스 판을 깨끗한 톨루엔에 담그고 몇 분 동안 초음파 세척기(ultrasonic bath)(Branson DTH-2510, 130W, 42 ㎑)에 담금으로써 조사된다. 그 후 글라스 평판은 광학 현미경으로 조사된다.
배향성 색소가 첨가된 제올라이트 물질의 적용
다음 적용은 본 발명에 따른 배향성 제올라이트 물질에 의한 유일한 특성에 따른다. 예를 들면, 특정 광흡수 또는 광방사 속성을 가진 연속적으로 다른 색소 분자를 제올라이트 채널에 첨가하는 것과 같은 추가적인 원리가 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 후자 견해에서 기본적인 원리는 WO 02/36490 A1에 나타나 있고, 그 내용은 참조로서 여기에 명백하게 포함된다.
감응 고체 상태 태양 안테나
색소-감광성 태양 안테나를 구현하는 단계는 도 8에 도시된다. 도 2의 d에 도시된 조립체로부터 시작하여, 폐쇄 분자(22)에 첨가된 기능적 층(24)은 폴리머 또는 SiO2 등의 얇은 절연층이다. 상기 폴리머 또는 SiO2은 용액 또는 가스 상태로부터 첨가될 수 있다. 다음, 도 8(a)에서 도시된 바와 같이, n-접촉부는 예를 들면, 리소그래피 또는 버블 제트 또는 잉크 제트 기술 등으로 절연층에 첨가된다. 이후에서, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 실리콘 또는 반도체 폴리머 등의 도핑된 반도체는 n-접촉부 최상위에 가해지게 된다. 통상적으로, 반도체 층의 두께는 1 마이크로미터 정도를 가지게 되어 능동층 전체의 두께는 2 마이크로미터 정도가 된다. 실리콘은 폴리머가 용액 또는 부유물로부터 통상 가해지게 되는 가스 상태로부터 가해질 수 있다. 최종적으로, 후면 접촉부는 도핑된 반도체층에 가해지게 된다. 장치는 도 9에 도시된다. 안테나 시스템은 투명한 상부 전극을 통해 지나가는 빛을 흡수하고 제올라이트 결정 축의 세로방향을 따라 광 에너지를 반도체 층으로 거의 이동시킨다. 이로써, 전자-정공 쌍은 안테나 시스템으로부터 반도체의 도전 밴드까지의 에너지 이동에 의해 반도체에 형성된다.
발광 다이오드 감광성 방사
그러한 장치를 구현함은 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 단계에 따르지만, 색소의 HOMO-LUMO 거리 크기와 반도체의 밴드 간격에 관하여 반대 순서가 선택되어야하는 차이점을 가진다. 반도체의 밴드 간격은 스탑코크 분자에 관한 전자 여자의 이동을 고려한 크기를 가져야만 한다. 스탑코크 분자에 근접한 발색단(chromophores)은 후자로부터 전자 에너지를 취득할 수 있어야 한다.
광 관리용 이방성 방사 변환기
적당한 연속적 색소 분자와 적당한 기판이 사용되는 경우, 도 8에서 도시된 바와 같이, 아날로그 방식으로 형성된 물질은 예를 들면, 온실에서 광 관리를 위해 사용될 수 있다. 그러한 물질에 있어서, 한 측으로부터 영향을 미치는 단 파장 광은 흡수될 수 있어서, 물질의 다른 측에 더 긴 파장을 가진 "적색-이동된" 광으로서 방사될 수 있다. 재방사된 발광의 파장 길이는 색소 분자의 적당한 선택에 의해 특별한 적용의 요구에 적용될 수 있다. 그러한 물질의 최소크기는 제올라이트 결정의 크기에 국한되어 초마이크로미터 또는 마이크로미터 순이 된다. 최대 크기는 실질적으로 국한되지 않고, 몇 제곱 미터일 수 있다.
분석 용도용 센서 매트릭스로서의 배향성 색소와 스탑코크 분자 변형 제올라이트 L 단일층
빌드업(build-up)은 도 2의 단계에 대응한다. 스탑코크 분자의 특징은 센서의 특이성에 정해진다. 추가적인 정보는 WO 02/36490 A1의 예 2에서 제공된다.
레이저로서의 제올라이트 L 결정이 첨가된 각 색소가 작용하는 배향성 색소 변형 제올라이트 L 단일층 배치
빌드업은 도 2에서 도시된 단계와, 도 8(a)에 도시된 단계에 선택적으로 대응된다. 몇 가지 경우에서, 색소가 첨가된 제올라이트 결정의 공명기를 최적화시키기 위해 층을 더 첨가하는 것이 유리하다.
상술된 실시예의 변형은 절차에서 일어날 수 있다. 따라서 본 발명은 상술된 실시예에 국한되지 않는다.

Claims (14)

  1. 기판(4) 상에 배치된 복수의 제올라이트 결정(2)을 포함하며,
    상기 제올라이트 결정 각각은 상기 기판에 인접한 인접면(6)과, 상기 인접면과 평행되고 대향되는 말단면(8)을 가지고, 상기 인접면과 말단면 사이에서 직선으로 통해 연장된 복수의 균일한 채널(10)을 가지고, 그리고 세로 결정 축(A)과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축(A)을 가로지르는 채널 폭을 가지며,
    상기 채널 각각은 상기 인접면에 위치한 인접 채널 말단(12)과, 상기 말단면에 위치한 말부 채널 말단(14)을 가지며,
    상기 제올라이트 결정 각각은 상기 인접 채널 말단을 차단하는 연결층(16)에 의해 상기 기판에 부착됨을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 글라스 또는 석영으로 이루어짐을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결층은 C60을 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결층은 PEI, GOP-TMS, TES-PCN, CP-TMS 및 BTESB로 이루어진 그룹으로부터 선택된 연결제를 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널은 발광 색소 분자의 선형성 배치를 포함하며, 상기 선형성 배치는 초미세 분자 구조에 관한 특성을 나타냄을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  6. 제 5 항에 있어서,
    긴 형상으로 반은 머리, 반은 꼬리를 한 복수의 폐쇄 분자를 더 포함하고,
    상기 꼬리 반은 세로 결정 축을 따라서 결정 단위 셀의 면적보다 크게 세로로 연장되어 있으며, 그리고 상기 머리 반은 상기 채널 폭보다 크게 연장된 측면을 포함하여, 채널내로 관통하지 못하며,
    상기 채널은, 상기 폐쇄 분자의 꼬리 반이 상기 채널내로 관통하고 상기 머리 반이 상기 말단면 상에 돌출하면서 상기 말부 채널 말단을 차단하여 종결됨을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 말부 채널을 차단하는 복수의 상기 머리 반 상에 씌워진 적어도 하나의 기능적 층을 더 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질.
  8. a) 평평한 면을 가진 기판을 제공하는 단계;
    b) 제올라이트 결정의 양을 제공하는 단계;
    c) c1),c2) 단계 중 적어도 하나를 실행하는 단계:
    c1) 상기 기판의 면 상에 기판-아핀 연결제의 층을 형성하는 단계;
    c2) 상기 제올라이트 결정의 채널내에 제올라이트-아핀 연결제를 주입하는 단계;
    d) 상기 제올라이트 결정과 상기 기판을 함께 이용하여, 상기 기판-아핀의 층 및/또는 상기 제올라이트-아핀 연결제로부터 연결층의 형성을 구현하는 단계를 포함하며,
    상기 b) 단계에 있어서, 상기 제올라이트 결정 각각은 한 쌍의 평행한 면을 가지고, 상기 한 쌍인 2 개의 면 사이에서 직선으로 통해 연장된 복수의 균일한 채널을 가지고, 그리고 세로 결정 축과 평행한 채널 축과, 세로 결정 축을 가로지르는 채널 폭을 가지고,
    상기 d) 단계에 있어서, 상기 연결층은 상기 기판과 상기 한 쌍의 면 중 인접면 사이에 배치됨을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 c) 단계는 상기 제올라이트 결정과 상기 기판을 초음파 처리하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는 소성화하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계들 중 적어도 일부는 솔벤트에서 실행됨을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널내에 복수의 색소 분자를 채우는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    긴 형상으로 반은 머리, 반은 꼬리를 한 복수의 폐쇄 분자를 추가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 꼬리 반은 세로 결정 축을 따라서 결정 단위 셀의 면적보다 크게 세로로 연장되어 있으며, 그리고 상기 머리 반은 상기 채널 폭보다 크게 연장된 측면을 포함하여, 채널내로 관통하지 못하며,
    상기 채널은, 상기 폐쇄 분자의 꼬리 반이 상기 채널내로 관통하고, 상기 머리 반이 상기 말단면 상에 돌출하면서 상기 말부 채널 말단을 차단하여 종결됨을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 말부 채널을 차단하는 복수의 상기 머리 반에 적어도 하나의 기능적 층을 추가하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 배향성 제올라이트 물질 생성 방법.
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