有机胺结构对氯代二硅烷催化裂解反应的影响研究

采用气相色谱和核磁共振硅谱对多晶硅行业副产氯代二硅烷的成分进行了分析。研究了氯化氢、有机胺催化剂和反应温度对氯代二硅烷裂解反应的影响。结果表明,氯代二硅烷中主要含有Si_(2)Cl_(6)、Si_(2)HCl_(5)、Si_(2)OCl_(6)、SiCl_(4)和SiHCl_(3)。芳香胺作催化剂时,无裂解试剂氯化氢存在下Si_(2)Cl_(6)和Si_(2)HCl_(5)不发生裂解反应,通入氯化氢后Si_(2)Cl_(6)和Si_(2)HCl_(5)迅速发生裂解反应生成SiHCl_(3)和SiCl_(4);脂肪胺作催化剂时,无裂解试剂氯化氢存在下Si_(2)HCl_(5)可在30 min内完全裂解,通入氯化氢后Si_(2)Cl_(6)开始进行裂解反应;在有机硅胺存在下,氯代二硅烷中的Si_(2)OCl_(6)不发生裂解反应,Si_(2)HCl_(5)比Si_(2)Cl_(6)更容易发生裂解反应,氯化氢的加入有助于裂解反应的进行;氯代二硅烷裂解反应的催化剂优选N,N-二甲基苯胺,此时氯代二硅烷裂解率和氯代单硅烷收率均随着反应温度的升高而升高。

多晶硅工艺中低聚氯硅烷催化裂解制单硅烷的研究

改良西门子法生产多晶硅的过程中会产生大量的副产物低聚氯硅烷。本文取自120~180℃沸程段的低聚氯硅烷采用GC和600 MHz液体核磁硅谱共振仪(;Si NMR)进行定性及定量分析,确定其含有0.53%的SiHCl_(3)、3.34%的SiCl;、7.56%的Si_(2)OCl_(6)、12.05%的Si_(2)HCl_(5)及76.53%的Si_(2)Cl_(5)(均以质量百分比计)。随后采用HCl做裂解气,N,N-二甲基苯胺做催化剂,发现Si_(2)HCl_(5)比Si_(2)Cl_(5)反应快,而Si_(2)OCl_(6)含量在反应前后基本保持不变。Si_(2)Cl_(5)的裂解率随催化剂添加量的增多而显著增大,表明该催化剂对低聚氯硅烷裂解反应具有良好的催化活性,在1.0%的N,N-二甲基苯胺、反应温度120℃、HCl气速30 mL/min及350 r/min下反应180 min,反应裂解率最高为89.13%,单硅烷收率为92.08%。

介孔氧化铝催化甲醇氢氯化合成氯甲烷

氯甲烷是一种在世界范围内广泛应用的化学产品。本研究以蔗糖为模板剂、异丙醇铝为铝源制备固体酸γ-Al_2O_3催化剂,研究了该催化剂催化甲醇氢氯化合成一氯甲烷的性能。在催化剂制备过程中改变pH和物料比,活性测试结果表明:在相同的实验条件下,pH为5.5和蔗糖与异丙醇铝的摩尔比值为1∶1时,制备的介孔γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率较商品γ-Al_2O_3催化剂的甲醇转化率有大幅提高。通过BET及吡啶红外的测试结果表明:以蔗糖为模板剂制备的催化剂具有较大的比表面,孔径分布集中,表面Lewis酸活性位点浓度较高。研究分析结果表明:固体酸γ-Al_2O_3催化剂的活性与催化剂表面的Lewis中强酸浓度有关,较高的中强酸浓度有助于提高催化剂活性。