电子级多晶硅原料中痕量硼磷杂质的脱除研究进展

三氯氢硅和氢气中痕量硼磷杂质的含量是影响多晶硅品质的主要因素。提高硼磷杂质的脱除效率有利于电子级多晶硅的大规模生产,实现我国能源信息产业升级。综述了三氯氢硅和氢气中硼磷杂质脱除方法的研究进展,重点介绍了各类提纯方法的特点。其中,反应-吸附-精馏耦合技术集合了精馏法和化学提纯法的优点,是三氯氢硅精制过程中最具有发展前景的方法;吸附法凭借其负载的活性物质对硼磷杂质的高选择性,成为氢气精制最常使用的工艺。最后,系统探讨了吸附剂结构特点及与吸附性能的构效关系,在此基础上总结并展望了多晶硅原料中硼磷杂质脱除面临的挑战和发展方向。

超临界二氧化碳介质中晶圆清洗与选择性刻蚀研究进展

随着集成电路特征尺寸的逐渐减小,器件结构会要求更高的纵横比,常规湿法清洗由于表面张力很难进入晶圆深沟槽结构内部,不能满足更细线条工艺要求和高深宽比结构,直接影响沟槽内的污染物去除效果;常规湿法刻蚀各向异性差、结构坍塌严重、深沟槽刻蚀效果不明显;而等离子体干法刻蚀则存在刻蚀速率慢、光刻胶脱落和黏附、结构损伤、废气处理等一系列问题。超临界清洗和刻蚀技术是最具有前景的环境友好、无损伤技术,能够耦合刻蚀、清洗与干燥工艺为一体,且可以循环使用,安全环保,是晶圆制造过程中常规清洗和刻蚀的首选替代技术。综述了超临界二氧化碳中晶圆清洗与选择性刻蚀的研究进展,重点介绍了超临界二氧化碳共溶剂、微乳液体系在光刻胶剥离以及含硅基底选择性蚀刻中的应用,展望了超临界二氧化碳晶圆清洗和刻蚀存在的问题和发展趋势。

蔗糖-6-乙酸酯氯化过程热力学及动力学研究

蔗糖-6-乙酸酯(S-6-A)氯化制备三氯蔗糖-6-乙酸酯(TGS-6-A)是合成三氯蔗糖(TGS)的关键步骤。采用基团贡献法对氯化反应进行热力学计算,结果表明,在372~389 K的温度范围内,该反应为放热且不可逆反应;同时对目标产物TGS-6-A的水解反应进行了热力学计算,获得了不同温度下的平衡常数计算值,与平衡常数实验值的对比进一步验证了该计算方法的可靠性;通过间歇实验研究了温度对反应速率的影响,建立了氯化连串反应动力学模型。在所研究温度范围内,主反应生成二氯蔗糖-6-乙酸酯和目标产物TGS-6-A的活化能分别为103.87 kJ/mol、153.87 kJ/mol;副反应生成四氯蔗糖-6-乙酸酯的活化能为87.09 kJ/mol。动力学实验结果表明主反应受温度的影响更大,升高温度并且控制反应时间能有效提高目标产物TGS-6-A的收率。

基于自由基反应机理的芳烃液相氧化动力学模型

基于自由基链式反应机理,概括性地提出了芳烃液相氧化的基元反应步骤。针对芳烃氧化的特点对动力学模型进行了简化处理,减少了模型参数。运用提出的建模方法,建立了3个氧化实例的动力学模型,包括对二甲苯(PX)氧化生产对苯二甲酸(TPA)、对甲基苯甲酸(p-TA)氧化生产TPA、乙苯(EB)氧化生产乙苯氢过氧化物(EBHP)。拟合回归结果表明,上述动力学模型对实验数据的拟合效果均较好,最大拟合偏差不大于10%;并且涉及链传递和链终止反应步骤的共用参数不随反应条件而改变。

对甲基苯甲酸液相催化氧化动力学

研究了以醋酸钴和醋酸锰为催化剂、氢溴酸为促进剂,在169～192℃下对甲基苯甲酸(p-TA)的液相氧化反应动力学。采用幂函数动力学模型对实验数据进行了拟合。结果表明,对甲基苯甲酸液相氧化反应是串联反应,甲基苯甲酸和中间产物对羧基苯甲醛的反应级数均为1。拟合得到的活化能数据表明对甲基苯甲酸氧化为整个反应的控制步骤。利用该动力学模型能够成功预测186℃下液相组分随时间的变化趋势。实验表明,当金属离子的配比满足[Co^(2+)]/[Mn^(2+)]为3:1时,催化剂具有最高的活性。

二次氧化法纯化粗对苯二甲酸的影响因素

采用半连续实验装置对二次氧化法纯化粗对苯二甲酸(CTA)的过程进行了研究,考察了催化剂用量、纯化温度、CTA 粒径和固含率等因素对纯化过程的影响。实验结果表明,催化剂用量对纯化作用的影响是通过改变液相氧化反应速率来实现的,当液相氧化反应速率超过 CTA 的溶解速率时,增加催化剂用量不会加快纯化速率;升高温度,纯化速率和纯化程度都明显提高;粒径较小的 CTA 纯化速率更快。在208℃、催化剂质量分数3 5×10^(-4)、CTA 粒径89.9μm、纯化时间60 min 的条件下,CTA 中的对甲基苯甲酸的质量可减少70%～90%,对羧基苯甲醛的质量可减少70%～80%。

二次氧化法纯化粗对苯二甲酸的模拟计算

以间歇条件下二次氧化法纯化粗对苯二甲酸(CTA)过程为研究对象,建立了溶解-结晶步骤控制下 CTA 纯化速率的数学模型。利用实验数据对模型参数进行了优化求解,并由实验测得的粒径分布数据对 CTA 晶体生长速率进行了估算。模拟计算结果表明,模型计算值与实验数据吻合良好;通过关联不同温度下的模型参数与温度的关系,得到 CTA 纯化的表观活化能为33.1 kJ/mol;采用固含率为15%条件下模拟得到的模型参数成功预测了固含率为20%和30%条件下CTA的纯化结果,实验值与模型计算值的平均相对偏差分别为7.2%和5.9%;估算得到的 CTA 晶体生长速率为0.0121～0.1162 nm/s,远小于降温蒸发结晶过程的晶体生长速率。

乙苯液相过氧化反应的自由基动力学模型研究

在140～155℃内,采用半连续实验研究了用乙苯氢过氧化物作为引发剂的乙苯液相过氧化反应动力学。基于烃类氧化的自由基反应机理,将乙苯液相过氧化反应的主产物乙苯氢过氧化物和副产物α-甲基苄醇、苯乙酮分别作为独立组分,根据乙苯氢过氧化物的O—O键均裂、O—H键断裂等不同的引发方式,分别建立了3个相应的自由基动力学模型。通过模型拟合和辨识,发现乙苯氢过氧化物的引发方式主要为O—O键的均裂,O—H键的断裂可以忽略。以乙苯氢过氧化物O—O键的均裂为引发方式的乙苯液相过氧化自由基动力学模型计算值与实验值相对误差小于8%。

色谱组合法分析对二甲苯氧化产物

建立了气相色谱和高效液相色谱相结合的方法分析对二甲苯氧化产物，其中气相色谱分析对二甲苯（PX）、对甲基苯甲醇（TALC）和对甲基苯甲醛（TALD），高效液相色谱分析对甲基苯甲酸（P-TA）、对羧基苯甲醇（4-HMBA）、对羧基苯甲醛（4-CBA）和对雄二甲酸（TA），得到了气相色谱和高效液相色谱的分析条件。实验结果表明，各组分标准工作曲线的线性关系较好，其中PX，TALC，TALD的线性相关系数分别为1．000，0．999，0．998，相对标准偏差小于1．4％；p-TA，4-HMBA，4-CBA，TA的线件相关性系数均为1．000，相对标准偏差小于1．5％；准确度实验结果表明，所有组分的回收率介于99．23％～101．29％之间。此方法可用于对二甲苯液相氧化产物的分析和测量粗TA中杂质的含量。

阴离子交换色谱柱保留特性的变化规律及应对措施

选择对二甲苯氧化体系的高效液相色谱分析为研究对象,详细考察了阴离子交换色谱柱保留特性的变化,在整个色谱柱寿命期间(进样超过1000次),全程采集了保留时间、分离度等数据。在此基础上,得出色谱柱保留特性的变化规律,并提出了相应的应对措施,把整个色谱柱寿命分成3个阶段,分别采用不同条件的流动相。

苯二氮杂卓类化合物的合成及抗血吸虫活性研究

化合物B30属于苯二氮杂卓类化合物。体外实验表明,在50μM具有100%的杀灭血吸虫效果。本文利用药物化学生物电子等排等原理,设计、合成了4个B30衍生物6、10、13、16,并对其抗血吸虫活性进行初步体外评价。结果显示4个化合物均具有一定的杀虫能力。尤其化合物16有较好的抗血吸虫活性,在50μM浓度下血吸虫的存活率降低到40%。本研究为寻找新型抗血吸虫药物提供一定思路。

基于SPOC+慕课堂的高校管理类课程混合式教学设计研究

本文以高校管理类课程的混合式教学作为研究对象,探讨了基于SPOC+慕课堂下的高校管理课程混合式教学模式设计策略。通过本次研究发现,高校管理类课程混合式教学模式在学生学习自主性激发、丰富教学资源、促进学生思考等方面都有着十分重要的作用。随着我国教育工作信息化的持续发展,基于SPOC+慕课堂的高校管理类课程的混合式教学可以有效利用已有的教学资源,配合教学课件和其他互联网资源进行学习,且可以借助在线学习平台与教师进行重点、难点知识的反馈和沟通,意味着混合式教学模式在高校管理类课程的教学中有着良好的可行性,但教师却需要关注管理类素材的多元化特征,背景知识复杂很多方面的问题处理。高校管理类课程在SPOC+慕课堂下的混合式教学设计要求教师从课前的目标设计和微课视频制作出发,由学生自主进行预习和探讨,在课中教学和课后交流环节与学生建立良好的师生互动关系,解决学生在知识学习中的各种疑惑,凭借多样性的考核及时反馈帮助学生对自己能力发展薄弱的位置及时修补。

混合丁烯/异丁烷硫酸烷基化反应动力学

以硫酸为催化剂,间歇实验研究了276.2-285.2 K温度范围内混合丁烯/异丁烷烷基化反应动力学。实验结果表明,随着反应温度的降低,主产物三甲基戊烷（TMPs）生成量和烷基化油整体辛烷值增大,副产物二甲基己烷（DMHs）变化较小,高碳组分（HEs）的生成量降低明显。采用基于碳正离子反应机理建立的烷基化动力学模型对TMPs、DMHs、HEs 3类组分进行了计算分析,模拟计算结果表明,动力学模型对实验数据的拟合效果良好。链引发步骤异丁烯加氢离子反应表现出反Arrhenius行为,其本身及逆反应的活化能分别为45.14 k J·mol^-1和41.44 k J·mol^-1,增加对链传递部分C8正碳离子形成步骤的速率常数计算,部分涉及链传递和链终止反应步骤反应速率常数与文献值保持一致。

非催化条件下异丙苯液相过氧化反应动力学

研究了非催化条件下异丙苯（IPB）液相氧化主副反应动力学,包括主要副产物α-甲基苄醇（MBA）和苯乙酮（ACP）生成规律以及重要链终止产物ROOR（DCP）的分解反应路径。基于烃类链式自由基反应机理,建立了包含反应物IPB、主产物过氧化氢异丙苯（IPBHP）、副产物MBA、ACP以及链终止产物DCP的反应动力学模型。动力学模型预测结果与实验数据吻合良好。通过对373~404 K下实验数据的拟合,得到了不同温度下各基元反应速率常数和活化能。模拟计算表明,两个副反应活化能均大于主反应;链终止产物DCP的分解反应通过氧气的参与进行。研究结果可为异丙苯液相氧化工业反应过程的设计和优化提供基础参数,并且有利于深化对烷基芳烃液相氧化反应机理的认识。

创客教育视域下公共管理类专业教学改革的相关思考

随着科学技术的迅猛发展,创客教育在全球范围内兴起,我国也加大了对创客教育的重视力度,旨在培养创新能力与实践能力较强的创新型人才。创客教育是一种以“创作、创新、分享”为核心理念的教育模式,可以促进学生们之间的合作交流,并不断创造出具有创新性、实用性与娱乐性的物品,培养学生的创新思维与实践能力。因此,在公共管理类专业教学过程中融入创客教育,能够推动教学模式改革,完善课程体系,为学生创造更多富有创新性与实践性的作品。文章将基于公共管理类专业教学现状展开分析,研究在创客教育视域下公共管理类专业教学的改革策略。

TOME环化反应热力学分析及反应动力学研究

采用基团贡献法对四甲基-酮-癸烯酸甲酯(TOME)环化反应进行了热力学分析。结果表明,标准压力下该反应为吸热反应,温度高于403 K范围内反应为自发过程;反应的Gibbs自由能变随温度的升高而减小,升温有利于反应正向进行。通过间歇实验研究了非催化条件、常压、463~493 K温度范围内TOME环化反应动力学。动力学拟合结果表明,该反应为一级反应,升温能明显加快反应速率,在所研究温度范围内反应活化能为143.72 kJ·mol^-1。

连四甲苯液相氧化过程热力学分析及动力学模拟

连四甲苯(PR)液相氧化制备苯偏四甲酸(MPA)是合成聚偏苯四甲酰亚胺单体的关键步骤。本文首先采用基团贡献法对MPA的热力学参数进行了估算,进一步分析了PR氧化过程热力学参数随温度的变化。结果表明,在研究温度范围内,该氧化过程为强放热反应,反应过程中需要及时移除反应热以控制温度的波动。通过间歇实验研究了不同催化剂浓度和温度对反应的影响,动力学实验结果表明,保持催化剂总浓度不变,改变催化剂配比对PR氧化速率影响不大,但是提高Mn浓度对MPA生成速率的提升效果最佳;升高温度能够明显提升目标产物MPA的选择性。基于自由基链式反应机理,建立了简化的PR氧化集总动力学模型,拟合回归得到苯环上首个甲基氧化的活化能为57.20 kJ·mol-1;但是苯环上部分甲基被氧化为羧基后,其他甲基氧化的活化能增加为120.30 kJ·mol-1,说明羧基的存在使甲基活性变弱,被进一步氧化的难度增加。论文相关研究成果可为MPA生产新工艺的开发和工业反应器设计提供参考依据。

色谱法结合电位滴定法分析仲丁基苯氧化体系的组成

建立了一种分析仲丁基苯（SBB）氧化体系组成的方法,即采用GC法分析SBB氧化体系中SBB、苯乙酮、2-苯基-2-丁醇的含量;采用HPLC和碘量电位滴定相结合的方法分析该体系中过氧化氢仲丁基苯（SBBHP）的含量。由于SBBHP的化学性质不稳定,需经萃取净化后才能确定响应时间。同时考察了GC、HPLC以及碘量电位滴定的分析条件。实验结果表明,SBB、苯乙酮、2-苯基-2-丁醇、SBBHP的标准工作曲线的线性关系良好,线性相关系数分别为0.999,0.998,0.996,0.995,相对标准偏差均小于1.36%。准确度实验结果表明,4种组分的回收率在95%-101%之间。该组合分析方法准确、便捷且分析周期短,可为其他烃类氧化体系的定量分析提供借鉴。

甲基氯硅烷合成流化床反应器多尺度模拟

针对直接法合成甲基氯硅烷流化床反应器,采用基于欧拉-欧拉多相流模型的计算流体力学方法对反应器内流场进行了模拟计算,建立了以两相流为基础的流化床反应器多釜串联模型,模拟计算了不同条件下的反应器出口状态,并采用工业数据对动力学模型参数进行了修正。实验结果表明,流化床内部达到稳定状态时,床层高度为11.7 m,固体均匀分布,固体体积分数为0.63;模拟计算得到的反应转化率和选择性与工业数据吻合良好,不同工艺条件模拟计算表明在温度达到310℃时主产物二甲基二氯硅烷收率达到最高,相关研究结果可为甲基氯硅烷合成工业反应器的设计和优化提供参考。

基于自编反应器模块的间二甲苯氧化工艺流程模拟与优化

采用基于自编反应器模块的Aspen plus模拟软件对间二甲苯(MX)氧化工艺进行了流程模拟和工艺条件优化。首先通过Fortran编译器对包含自由基链式反应机理动力学的全混流反应器模块进行编译,并结合Aspen plus软件内部丰富的单元模块,建立了MX氧化模拟流程。模型验证结果显示,模拟计算与工业数据吻合良好,相对误差在2%以内。其次采用正交实验方法对模拟优化方案进行了设计,并模拟考察了温度、催化剂用量、溶剂比、停留时间对各氧化工艺指标的影响。模拟计算表明,温度对醋酸单耗的影响最大;催化剂用量对MX单耗、醋酸单耗、间苯二甲酸(IPA)收率、3-羧基苯甲醛(3-CBA)含量、尾氧含量的影响程度较小;溶剂比对3-CBA含量影响较大;停留时间对IPA收率、尾氧含量的影响最大,且对醋酸单耗和3-CBA浓度均有重要影响。