一種吸附提純甲矽烷的方法

2023-05-10 06:01:01 1

一種吸附提純甲矽烷的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種提純的方法，特別是一種吸附提純甲矽烷的方法。
【背景技術】
[0002] 高純甲矽烷SiH4是半導體工業、電子信息產業、新能源產業的最基礎原材料長期 W來高純度矽烷的生產技術被美國等少數幾個發達國家壟斷，我國的企業大部分只能生產 99.99%?下的低純度矽烷。如果使用國產低純度矽烷，那麼產品生產成本將居高不下，沒 有市場競爭力，所W我國電子和大規模集成電路行業的忍片不得不依靠進口。
[0003] CN105037409A公開了一種利用反應精饋製備和純化甲矽烷的方法，包括在第一反 應精饋塔塔蓋原料Ξ氯氨娃發生歧化反應，並在第一精饋塔精饋，製備的二氯二氨娃經塔 頂採出並送入第二反應精饋塔，在第二精饋塔塔蓋經再次歧化生成甲矽烷產品並在第二精 饋塔精饋分離從塔頂採出的步驟，其特徵在於，將反應和分離禪合，兩步催化歧化得到甲娃 燒，催化劑為離子液體催化劑。通過本發明的利用反應精饋製備和純化甲矽烷的方法能簡 單、高效地製備出甲矽烷，且全過程物料閉路循環利用，無汙染排放、環境友好。
[0004] CN102317208A公開了一種純化甲矽烷的方法。更具體地說，所述方法包括:通過分 饋從含有甲矽烷和乙締的原料中去除雜質(操作1);通過使在操作1中純化的原料穿過活性 炭來去除乙締和剩餘雜質(操作2)。根據所述方法，可W通過使用活性炭選擇性地吸附難W 通過分饋分離的乙締來更簡單地且更有效地獲得高純度甲矽烷，而沒有另外產生副產物。
[0005] 現有技術中的提純甲矽烷的方法，通過活性炭吸附或者精饋，提純效果難W達到 甲矽烷氣體體積含量99.999 %的水平。

【發明內容】

[0006] 本發明目的在於解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種吸附提純甲矽烷 的方法。
[0007] 本發明所述的一種吸附提純甲矽烷的方法，通過W下步驟製備：
[000引步驟1.吸附劑的製備：
[0009] 將聚醋酸乙締醋顆粒移入通W氮氣流的管式電爐中熱解，W每小時50-80°C的升 溫速度從室溫緩慢升溫至600-1000°C，升溫結束後將氮氣切換成流量為化-8L/小時的水蒸 氣活化處理2-10小時，產物冷至室溫，得到吸附劑載體;將吸附劑載體在N，N-二甲基甲酯胺 中浸泡5-20h，載體與N，N-二甲基甲酯胺的質量比為l:l-l:10，然後在N，N-二甲基甲酯胺中 加入佔載體質量1-5 %的醋酸鑽，加入佔載體質量1-5 %的間化嘟二甲醋，加入佔載體質量 1-5%的錬化儘，攬拌下混合均勻，20-80°C反應0.5-化，產物經分離、用乙醇清洗，烘乾，得 到所述的吸附劑。
[0010] 步驟2.吸附提純甲矽烷：
[0011] 在-50~-30°c，0.2-lMPa條件下，工業級甲矽烷經過裝有吸附劑的層析柱中進行 吸附，流速1-5BVA，得到高純甲矽烷產品。
[0012] 本發明中所使用的聚醋酸乙締醋顆粒為市售產品，如煙臺諾達化工有限公司生產 的產品，N，N-二甲基甲酯胺為市售產品，如上海德茂化工有限公司生產的產品，醋酸鑽為市 售產品，如鄭州冠輝化工產品有限公司生產的產品，所述間化嘟二甲醋為市售產品，如北京 精華耀邦醫藥科技有限公司的產品，所述工業級甲矽烷為市售產品，如南京華特娃材料有 限公司生產的產品，錬化儘為市售產品，如湖北巨勝科技有限公司生產的產品。
[0013] 與現有技術相比，本發明的催化劑及其製備方法，具有W下有益效果：
[0014] 聚醋酸乙締醋基載體負載金屬間化嘟二醋類絡合物，可提高吸附乙締和其它雜質 的能力，甲矽烷氣體體積含量大於99.999 %。
【具體實施方式】
[001引 W下實例僅僅是進一步說明本發明，並不劇良制本發明保護的範圍。
[0016] 實施例1:
[0017]步驟1.吸附劑的製備：
[0018] 將聚醋酸乙締醋顆粒移入通W氮氣流的管式電爐中熱解，W每小時70°C的升溫速 度從室溫緩慢升溫至700°C，升溫結束後將氮氣切換成流量為化/小時的水蒸氣活化處理6 小時，產物冷至室溫，得到吸附劑載體;將lOOKg吸附劑載體在N，N-二甲基甲酯胺中浸泡 1化，載體與N，N-二甲基甲酯胺的質量比為1:5,然後在N，N-二甲基甲酯胺中3Kg醋酸鑽，加 入3Kg間化嘟二甲醋，加入2Kg錬化儘，攬拌下混合均勻，60°C反應化，產物經分離、用乙醇清 洗，烘乾，得到所述的吸附劑。
[0019] 步驟2.吸附提純甲矽烷：
[0020] 在-40°C，0.5MPa條件下，工業級甲矽烷經過裝有吸附劑的層析柱中進行吸附，流 速3BVA，得到高純甲矽烷產品。
[0021] 實施例2:
[0022] 步驟1.吸附劑的製備：
[0023] 將聚醋酸乙締醋顆粒移入通W氮氣流的管式電爐中熱解，W每小時50°C的升溫速 度從室溫緩慢升溫至600°C，升溫結束後將氮氣切換成流量為化/小時的水蒸氣活化處理2 小時，產物冷至室溫，得到吸附劑載體;將lOOKg吸附劑載體在N，N-二甲基甲酯胺中浸泡化， 載體與N，N-二甲基甲酯胺的質量比為1:1，然後在N，N-二甲基甲酯胺中化g醋酸鑽，加入化g 間化嘟二甲醋，加入化g錬化儘，攬拌下混合均勻，20°C反應0.化，產物經分離、用乙醇清洗， 烘乾，得到所述的吸附劑。
[0024] 步驟2.吸附提純甲矽烷：
[0025] 在-50°C，0.2MPa條件下，工業級甲矽烷經過裝有吸附劑的層析柱中進行吸附，流 速1BVA，得到高純甲矽烷產品。
[00%] 實施例3
[0027] 步驟1.吸附劑的製備：
[0028] 將聚醋酸乙締醋顆粒移入通W氮氣流的管式電爐中熱解，W每小時80°C的升溫速 度從室溫緩慢升溫至l〇〇〇°C，升溫結束後將氮氣切換成流量為化/小時的水蒸氣活化處理 10小時，產物冷至室溫，得到吸附劑載體;將lOOKg吸附劑載體在N，N-二甲基甲酯胺中浸泡 2化，載體與N，N-二甲基甲酯胺的質量比為1:10,然後在N，N-二甲基甲酯胺中5Kg醋酸鑽，加 入5Kg間化嘟二甲醋，加入5Kg錬化儘，攬拌下混合均勻，80°C反應化，產物經分離、用乙醇清 洗，烘乾，得到所述的吸附劑。
[00巧]步驟2.吸附提純甲矽烷：
[0030] 在-30°C，lMPa條件下，工業級甲矽烷經過裝有吸附劑的層析柱中進行吸附，流速 5BVA，得到高純甲矽烷產品。
[0031] 對比例1
[0032] 不加入醋酸鑽，其它同實施例1。甲矽烷純度見表1，編號為M-4。
[0033] 對比例2
[0034] 不加入間化嘟二甲醋，其它同實施例1。甲矽烷純度見表1，編號為M-5。
[0035] 對比例3
[0036] 不加入錬化儘，其它同實施例1。甲矽烷純度見表1，編號為M-6。
[0037] 經過氣相色譜檢測，實施例1-3W及對比例1-3吸附後甲矽烷氣體純度的比較見表 1：
[0038] 表1;不同工藝做出的試驗樣品吸附後甲矽烷氣體純度的比較
[0039] _

[0040] W上僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特徵並不局限於此。任何W本發 明為基礎，為解決基本相同的技術問題，實現基本相同的技術效果，所作出的簡單變化、等 同替換或者修飾等，皆涵蓋於本發明的保護範圍之中。
【主權項】
1. 一種吸附提純甲矽烷的方法，其特徵在於包括以下步驟： 步驟1.吸附劑的製備： 將聚醋酸乙烯酯顆粒移入通以氮氣流的管式電爐中熱解，以每小時50-80°C的升溫速 度從室溫緩慢升溫至600-1000°C，升溫結束後將氮氣切換成流量為3L-8L/小時的水蒸氣活 化處理2-10小時，產物冷至室溫，得到吸附劑載體;將吸附劑載體在N，N-二甲基甲醯胺中浸 泡5-20h，載體與N，N-二甲基甲醯胺的質量比為1:1-1:10，然後在1^二甲基甲醯胺中加入 佔載體質量1-5 %的醋酸鈷，加入佔載體質量1-5 %的間卟啉二甲酯，加入佔載體質量1-5 % 的銻化錳，攪拌下混合均勻，20-80°C反應0.5-2h，產物經分離、用乙醇清洗，烘乾，得到所述 的吸附劑； 步驟2.吸附提純甲矽烷： 在-50~-30°C，0.2-lMPa條件下，工業級甲矽烷經過裝有吸附劑的層析柱中進行吸附， 流速1 -5BV/h，得到高純甲矽烷產品。
【專利摘要】本發明提供了一種吸附提純甲矽烷的方法：工業級甲矽烷經過裝有採用本專利技術製備的吸附劑的層析柱中進行吸附，得到高純甲矽烷產品。
【IPC分類】C01B33/04
【公開號】CN105712351
【申請號】CN201610259934
【發明人】王琪宇, 王新
【申請人】張玲