含氟电子气体六氟乙烷的产业技术现状与国产化替代思考

从工业应用的角度,介绍了国内外六氟乙烷(R116)的主要合成方法,评估出较有前景的工业化路线。分析了国内外企业的纯化技术和纯化工艺设计等工程研究现状。结合作者课题组的研究,提出了高纯R116制备的核心是纯化技术,研究重点在于提升针对特定杂质的吸附剂性能。利用杂质与R116在吸附剂表面的热力学作用力差异,定向设计高效吸附材料,再结合精馏去除不凝气是制备高纯R116国产化替代的方向。

六氟乙烷的制备与提纯技术研究进展

六氟乙烷性质稳定,可用作半导体制造过程中的蚀刻剂和清洗剂。六氟乙烷的制备方法主要有直接氟化法、金属氟化物氟化法、氟化氢氟化法和其他方法等。随着电子行业的发展,对六氟乙烷的纯度要求也越来越高,因此在工业生产中采用精馏、吸附、化学转化及多种方法联合的方法对六氟乙烷进行纯化。主要对六氟乙烷的制备与提纯技术进行了归类总结,具有一定的参考价值和指导意义。

气质联用法测固定污染源中三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫

建立了固定污染源排气中三氟甲烷、四氟甲烷、六氟乙烷和六氟化硫的采样和气质联用分析方法,检出限分别为0.06、0.15、0.21、0.71 mg/m3,精密度在3.2%以下,相关系数大于0.999 6,并对浙江省内2家典型企业排放的温室气体进行了监测,实际样品监测结果表明,该方法能够满足废气中4种温室气体的监测要求。

GC-ECD测定环境空气中的四氟甲烷和六氟乙烷

建立了气相色谱-电子捕获检测器测定环境空气中四氟化碳和六氟乙烷的检测方法。样品经铝塑复合膜气体采样袋现场采集后直接进样分析。四氟化碳和六氟乙烷的浓度在0.1μmol/mol^10.0μmol/mol呈良好线性,线性相关系数(r)分别为0.9999和0.9996,在三个浓度水平下加标回收率为97.9%~100.1%,相对标准偏差(RSD)(n=6)为1.0%~2.6%,以三倍信噪比(3S/N)确定检出限分别为0.05μmol/mol和0.10μmol/mol。

高纯六氟乙烷的制备及应用研究进展

高纯度的六氟乙烷主要用于蚀刻气体、器件清洗剂、制冷剂等行业。本文介绍了六氟乙烷的性质、制备以及高纯度六氟乙烷的纯化方法,并提出纯度对应用前景的重要性。

六氟乙烷分解成氟甲基及其逆反应的A因子和活化能的计算

采用半经典统计方法对过渡态的临界键长进行了具体计算,利用这些结果计算了CF_3+CF_3C_2F_6反应的指数前因子和活化能,计算结果与实验值相当符合。

气相色谱质谱联用法测定高纯四氟化碳气体中痕量六氟乙烷和八氟丙烷

建立了气相色谱质谱联用法测定高纯四氟化碳气体中六氟乙烷和八氟丙烷的方法。采用选择性离子监测(SIM)模式,分别以m/z119和m/z169作为六氟乙烷和八氟丙烷的定量离子,在(0.1~50)×10^(-6 )V/V的浓度线性范围内,待测物体积分数与响应值呈良好线性关系(R^2≥0.999),六氟乙烷和八氟丙烷的检出限均低于0.01×10^(-6 ) V/V。该方法处理简单,检测时间短,具有良好的精密度,适用于高纯四氟化碳中六氟乙烷和八氟丙烷的检测。

六氟乙烷的热分解特性

采用管式炉研究了950～1100℃温度区间C2F6的分解特性,并研究了C2F6的初始浓度、反应温度、停留时间对C2F6分解率的影响.实验结果表明,C2F6初始浓度越低、温度越高、反应时间越长,C2F6分解率就越高.同时,热解反应的反应级数应该介于0和1之间.在温度为1100℃,C2F6初始浓度为223.21μmol/L,停留时间为2s时,C2F6分解率高达90%.根据Arrhenius方程计算,在950～1100℃,C2F6热分解反应的活化能(Ea)为313.2kJ/mol,频率因子(A)为8.8×1011s-1.

电子级六氟乙烷的色谱分析

使用氦离子化色谱仪对电子级六氟乙烷进行分析,结果显示本实验方法很好的实现了电子级六氟乙烷杂质的色谱全分析,并且为建立电子级六氟乙烷标准提供实验基础。

六氟乙烷和五氟一氯乙烷在NaX上的吸附平衡

为了研究五氟一氯乙烷(R115)和六氟乙烷(R116)的吸附分离机理,以指导工业级R116中其它杂质的脱除,精确测定了273~303K,2Pa^110kPa条件下R115和R116在NaX分子筛上的吸附等温线,并用Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth模型拟合,得到模型参数,再用纯组分吸附等温线和理想吸附溶液理论(idealadsorption solution theory,IAST)计算了R115的吸附选择性。结果表明Toth模型与R115和R116的吸附等温线吻合最好,NaX与R115作用力大于R116是其能够分离R115/R116的原因。IAST计算表明,吸附温度越低、吸附压力越小,R115选择性越高。

六氟乙烷(FC-116)应用前景和市场分析

阐述了六氟乙烷C2F6的物化性能、制备工艺和应用领域。六氟乙烷物化性质稳定,有优良的热力性能,和同类其它产品相比具有明显优点。六氟乙烷主要应用在低温制冷行业及电子工业领域,国内需求量很大,目前基本依靠进口,具有很好的开发、应用空间。

六氟乙烷的制备及纯化方法概述

六氟乙烷主要用作集成电路的蚀刻气体和清洗气体,介绍了几种六氟乙烷的制备方法和纯化方法。

六氟化硫中六氟乙烷气体标准物质的研制

采用称量法制备并计算定值,研制（10-100）×10^-6（mol/mol）六氟化硫中六氟乙烷气体标准物质。采用自主研制的钢瓶自动清洗系统、配气系统和优化的配气工艺流程保证了研制水平。对气体标准物质进行了制备方法的研究、均匀性与稳定性检验试验,结果表明研制的气体标准物质定值的扩展不确定度优于1.5%（k=2）,符合气体标准物质制备要求。

高纯六氟乙烷中氯化氢的傅里叶变换红外定量分析

电子行业用作清洗和蚀刻的特种气体六氟乙烷对杂质组分HCl的含量要求严格控制在一定范围,本文建立了用傅里叶变换红外光谱仪分析其中HCl杂质的分析方法,并实现了对产品中HCl的定量分析。

六氟乙烷的制备

披露了高度氟化的氟烃（包括ＰＦＣ－１１６）的生产工艺，该工艺如下：在３００－５００℃下，在由Ｃｒ２Ｏ３组成的氟化催化剂存在下，使ＨＦ、有效量的氯气及由ＣＦＣ－１１３、ＣＦＣ－１１３ａ、ＣＦＣ－１１４、ＣＦＣ－１１４ａ和ＣＦＣ－１１５中选择的氯氟烃中间体在气相接触生成产物流，并从产物流中回收高度氟化的氟烃。氯气量足够维持或提高ＰＦＣ－１１６的瞬时产率。

1种利用循环反应制备六氟乙烷的方法

氟气或氮气和氟气的混合气体、四氟乙烯从不同的进料口进入温度为10-60℃、压力为0．1～0．15MPa的反应器中，控制气体在反应器中的空速为0．2—10min^-1，进行反应，得到的部分反应产物在反应器出口端通过反应器外接循环设备离心风机循环返回反应器进口端，与通过进料口进来的氟气或氮气和氟气的混合气体以及四氟乙烯混合后进入反应器，循环反应。

电子级六氟乙烷的气相色谱分析

采用配备放电离子化检测器(DID)的GOW–MAC 816气相色谱仪,利用中心切割技术对六氟乙烷主组分进行切割,避免其进入检测器系统,从而能够准确地分析出电子级六氟乙烷中微量杂质的含量。该方法简捷,方便,灵敏度高。

六氟化硫中的微量氟化物的GC-MS检测方法

建立了气相色谱质谱联用法测定六氟化硫中的四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷的方法。采用选择性离子监测(SIM)模式,分别以m/z 69、m/z 119和m/z 69作为四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷的定量离子,在0.1~50μmol/mol的浓度线性范围内,待测物体积分数与响应值呈良好的线性关系(R2≥0.999),四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷的检出限均低于0.01μmol/mol。方法处理简单,检测时间短,具有良好的准确度和精密度,并解决了八氟丙烷响应差的问题。

用元素氟合成乙烷系氟碳化合物

乙烷系氟碳化合物如1，1-二氟乙烷、1，1，1-三氟乙烷、1，1，1，2-四氟乙烷、五氟乙烷、六氟乙烷等在近代工业上有着广泛的用途，一般用作致冷剂、喷射剂、灭火剂、超大集成电路的等离子化学制剂等等，它们的世界需求量每年约上万吨。