基于表面官能团反应的HCl电子气体深度除水研究

HCl电子气体是集成电路制程中刻蚀和清洗的关键气体,其水分、金属离子等有害杂质需严格控制,ppbv(10~(-9))级深度除水对保障HCl电子气体的纯度、品质稳定性和制程应用效果至关重要。常规活性炭虽然耐HCl腐蚀,具有较高比表面积,但除水活性有限。该工作对活性炭进行了酰氯化修饰,并研究了酰氯化活性炭对HCl电子气体的深度除水作用。结果表明,活性炭经氧化酸化和酰氯化处理后,形成的表面酰氯化官能团可选择性地与HCl电子气体中的ppmv(10~(-6))级水分反应,将水分转化为HCl,使HCl电子气体中水分降至ppbv级,同时自身水解生成表面羧基等官能团,对存在HCl电子气体中和活性炭可能释出的痕量金属离子,有吸附阻滞作用,抑制了深度除水后HCl电子气体中金属离子的显著增加。由于表面羧基等官能团可重新酰氯化,活性炭材料对HCl电子气体的高效、选择性深度除水能力再生成为可能。该工作也为探索石墨烯、碳纳米管等新型碳材料在电子气体深度纯化上的新应用提供了依据。     

低温吸附法净化氢同位素气体

为了回收利用核聚变反应堆排出的托卡马克废气,将含有氧、氮杂质的氢同位素混合气,通过催化剂脱氧,低温(77.4 K)吸附的方法,进行了净化处理.实验结果表明,净化后的氢同位素产品气体氧体积分数小于0.1×10-6,氮体积分数小于1×10-6.通过理论计算发现,采用此方法净化氢同位素时,氢同位素的损耗量只有氮杂质含量的10%～30%.因此,采用本方法回收处理核聚变反应堆中的托卡马克废气完全能够满足实际需要.     

多晶硅冶金法除磷的研究进展

磷是多晶硅中的一种主要杂质元素,目前国内外采用冶金法除磷的工艺主要包括酸洗除磷、合金定向凝固除磷和真空除磷工艺.其中,酸洗除磷工艺可以很有效地去除磷杂质,但仍未达到太阳能级多晶硅小于0.1×10-4%(质量分数)的要求.采用合金定向凝固工艺可以去除80%以上的磷杂质,但目前对凝固后硅中残留溶剂金属的去除方法还有待进一步的研究.通过真空感应熔炼实验已将磷含量从15×10-4%(质量分数)降低至0.8×10-5%(质量分数),并对除磷的热力学条件进行了初步探索.     

活泼金属薄膜法对稀土金属铽中氧含量的影响

通过磁控溅射法在基体金属表面溅射活泼金属层作为吸气剂,在高真空加热条件下,促进间隙杂质氧的脱除。选用活泼金属钇为脱氧剂,可以有效地去除金属铽中固溶的大部分氧元素,氧含量由4.9×10~(-4)降至6.24×10~(-5)。薄膜法是一种特殊的样品制备方法,在脱氧过程中有重要作用。在加热过程中,钇与间隙杂质发生热力学作用,是脱氧的关键。     

电子束熔炼去除冶金级硅中磷、铝、钙的研究

采用电子束熔炼方法提纯了冶金级硅材料。实验结果表明随熔炼时间延长,硅中挥发性杂质元素P、Al、Ca的含量逐渐降低。熔炼40min后,硅中P含量可以降至2.2×10-5%(质量分数);Al、Ca的最低含量为8.5×10-5%和1.5×10-4%(质量分数)。P、Al、Ca的挥发去除为一阶反应过程,反应速率常数分别为0.11、0.12和0.13min-1。     

超纯氢纯化技术示范成功

近日,中科院大连化物所甲烷高效转化新材料与新过程研究组开发的高性能金属钯复合膜材料,在超纯氢气纯化技术示范上获得成功,示范规模为30 m3/h氢气。该团队采用纯度为99.99956%的氢气作为原料,其中含杂质氮气3.81×10-6,杂质二氧化碳0.6×10-6,在保持91.8%氢气回收率条件下,产品氢气纯度达到99.9999996%,其中氮气含量为4.3×10-9,未检出二氧化碳。在稳定性考察过程中,24 h     

腐蚀性电子气体中痕量水分的去除研究进展

电子级氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)和氟化氢(HF)等高纯气体是半导体领域不可或缺的原材料之一,作为芯片先进支撑的一类核心气体主要用于芯片制造中的硅片蚀刻等工艺。随着电子行业的飞速发展,对电子气体的纯度要求越来越高。HCl、HBr和HF电子气体具有腐蚀性和强烈的亲水性,且遇水后腐蚀性增强,损耗设备,影响气体纯度,因此对其纯化过程中水分杂质的去除提出了严苛的要求。介绍了近年来腐蚀性电子气体HCl、HBr和HF中痕量水分的去除工艺;展望了HCl、HBr和HF电子气体的发展前景。     

发泡聚苯乙烯中苯乙烯的迁移研究

采用单面浸泡的方式,以蒸馏水和体积分数为95%的乙醇为食品模拟液,研究发泡聚苯乙烯(EPS)中苯乙烯(ST)在不同温度(25,45,65℃)和不同浸泡时间(1~240 h)下的迁移情况。结果表明:在蒸馏水食品模拟液中,很难检测到苯乙烯的迁移;在体积分数为95%的乙醇食品模拟液中,苯乙烯的迁移量要明显高于其在蒸馏水中的迁移量;25,45,65℃条件下,EPS中ST在体积分数为95%的乙醇食品模拟液中的扩散系数分别为5.08×10-9,1.29×10-8,6.78×10-8 cm2/s,对应的活化能为53.9 k J/mol。     

高纯氨中金属颗粒杂质检测方法

通过蒸发捕集法与溶液吸收法两种前处理方法,利用高分辨电感耦合等离子体质谱对高纯氨中痕量金属杂质进行上机检测。实验表明,双聚焦磁质谱对稀氨水中金属杂质方法检出限低达10-12级,对高纯氨中金属杂质方法检测限低于1×10-9 m/m。方法便捷、准确,容易避免前处理污染,可以作为高纯氨中金属杂质检测的有效手段。     

高纯电子级四氟化硅中恒沸物及金属杂质的去除

针对高纯电子级四氟化硅中卤代硅烷恒沸物及金属杂质难以去除的两大难题,采用溶剂萃取精馏法,通过评价5种萃取剂的萃取能力,筛选出一种非极性萃取剂。通过萃取剂的弱氢键作用,使卤代硅烷恒沸物分离至1×10~(-6)以下。同时,利用静电除尘器和新型离子脱除吸附剂,可以使金属杂质含量脱除至50×10~(-9)以下,同时又能保证四氟化硅不发生分解。基于上述方法,高纯电子级四氟化硅的产业化满足了安全环保、高效生产、质量稳定的要求。