红麻秆芯碱性H_2O_2机械浆制浆及漂白工艺的研究

研究了红麻秆芯碱性Ｈ２Ｏ２机械浆预处理和磨浆工艺。预处理Ｈ２Ｏ２用量２％，ＮａＯＨ用量６％的条件下，磨后浆白度５５．６％ＳＢＤ。经Ｈ２Ｏ２单段漂白，Ｈ２Ｏ２用量２．１％时，可漂到６６．９％ＳＢＤ；Ｈ２Ｏ２用量２．７％时，可漂到７０．１％ＳＢＤ。

全秆红麻化学机械浆H_2O_2中—高浓漂白

本文采用一种新颖的漂白方法,即H_2O_2中—高浓漂白对全秆红麻化机浆进行了漂白研究。研究表明,和传统H_2O_2漂白相此,H_2O_2中—高浓漂白能在相同的H_2O_2消耗量下,提高白度1.5％～2.5％;或在相同白度下,H_2O_2消耗量减少27％～44％。挤压出的漂液具有和新鲜漂液相同的漂白效果,可以代替部分新鲜漂液加以利用,且漂液具有较好的热稳定性。

漂前预处理——机械浆H_2O_2漂白的重要环节

研究了漂前预处理对马尾松磨木浆Ｈ２Ｏ２ 漂白的影响。对不同的预处理试剂、用量及效果进行了比较。

碱性H_2O_2化机浆漂白实验

对碱性H_2O_2化机浆(APMP)进行了H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白和H_2O_2Na_2S_2O_4二段漂白的研究。结果表明,H_2O_2-Na_2S_2O_4二段漂白效果比H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白都好,能够获得15％ISO以上的白度增值,并能节省漂白化学品用量。

麦草生物化机浆木聚糖酶预处理H_2O_2漂白研究

在麦草生物化机浆H2O2漂白时,采用单纯H2O2漂白难以获得较高白度的纸浆,但通过对浆料进行木聚糖酶预处理和在漂白过程中加入醋酸酐进行活化,可以改善H2O2漂白效率,提高漂白浆白度。麦草生物化机浆木聚糖酶预处理和醋酸酐活化处理的适宜条件分别为木聚糖酶用量12IU/g绝干浆、120min和在H2O2漂白150min时加入5%醋酸酐处理10min。采用木聚糖酶预处理、醋酸酐活化和H2O2漂白相结合的XP5aP5a漂白程序,可获得白度为74.6%ISO的漂白麦草生物化机浆。实验对酶预处理和漂白过程中纸浆化学成分的变化也进行了研究。

碱性抛光液中H_2O_2对铜布线CMP的影响

化学机械平坦化(CMP)过程中,抛光液的化学作用对平坦化效果起着不可替代的作用。介绍了碱性抛光液中氧化剂(H2O2)对铜布线CMP的作用:H2O2对铜的强氧化性可以将铜氧化为离子状态,然后在螯合剂的螯合作用下快速去除铜膜;H2O2对铜的钝化作用可以保护凹处铜膜不被快速去除,从而有效降低高低差。此外,还研究了碱性抛光液中不同H2O2浓度对铜的静态腐蚀速率、动态去除速率及铜布线平坦化结果的影响。研究表明:抛光液对铜的静态腐蚀速率随H2O2浓度的增大逐渐降低然后趋于饱和;铜的动态去除速率随H2O2浓度的增大而逐渐降低;抛光液的平坦化能力随H2O2浓度的增大逐渐增强再趋于稳定。

云杉机械浆的高温H_2O_2漂白

研究了挪威云杉TMP的高温H_2O_2漂白。以单段H_2O_2漂白浆(温度70℃)作为对比样,利用旋翼式纤维分离机作为混合器,在不同总用碱量下探讨了单段和两段H_2O_2漂白(温度105℃)。实验表明,经过两段高温H_2O_2漂白后的浆料白度高于单段H_2O_2漂白后的浆料白度;两段漂白中应采用低总用碱量(10～15kg/t),第一段H_2O_2漂白的碱与H_2O_2的比值应控制在较小值,以降低COD负荷并得到较高的残余H_2O_2。增加总用碱量并不能提高浆料白度。在漂白温度105℃下,漂白时间可以适当缩短,因为在漂白2.5min后浆料可以达到最高白度。与传统的单段H_2O_2漂白相比,在相同H_2O_2用量及低总用碱量下,两段H_2O_2漂白时碱处理前用H2O2进行预浸渍得到的浆料具有更高的白度和残余H_2O_2,但是COD负荷高于传统的单段H_2O_2漂白。

H_2O_2基的碱性阻挡层抛光液对Co CMP的影响

由于钴(Co)具有优良的化学物理特性成为下一代极大规模集成电路阻挡层材料之一。Co在碱性抛光液中易被氧化进而钝化其表面,导致Co的去除速率降低甚至低于Cu的去除速率。针对上述问题,研究了螯合剂和H2O2对Co去除速率的影响以及不同体积分数表面活性剂对Co粗糙度的影响。优化并确定了当抛光液p H值为9,Si O2磨料质量分数为4%,螯合剂、H2O2以及表面活性剂的体积分数分别为3.0%、0.05%和1.5%时,Co和Cu的去除速率分别为56.7 nm·min-1和38.3 nm·min-1。结果表明,螯合剂和H2O2协同作用提高了Co的去除速率并降低了Co和Cu之间的电位差,有效地控制了二者之间的电偶腐蚀。

蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白动力学的研究

研究了蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白的反应动力学,并与机械浆的H_2O_2漂白研究作了比较,发现:蔗渣硫酸盐浆H_20_2漂白的反应动力学方程可以用下式描述:反应的活化能E=44.7kJ/mol,与机械木浆的H_2O_2漂白相比,蔗渣硫酸盐浆比较容易漂白,反应速率减少的速度较慢,药品用量增加使漂白速率提高的幅度较大。由于蔗渣硫酸盐浆经过高温蒸煮作用,不象机械木浆漂白时那样对温度敏感。在所研究的范围内,整个漂白反应可分两个阶段;前10分钟的快速阶段和10分钟后的慢速阶段。

高锰酸盐用于H_2O_2漂白预处理的初步研究

本文分析了四种预处理方法对化学浆过氧化氢漂白的影响 ,其中采用正交试验对酸性高锰酸钾用于化学浆过氧化氢漂白预处理过程进行了研究。探索了预处理段对漂白效果。

漂液的穿透特性对蓝桉CTMP H_2O_2置换漂白的影响

研究了包含穿透曲线、穿透时所用漂液量和漂液穿透时的表观流速等因素在内的穿透特性对单段蓝桉CTMP过氧化氢置换漂白的影响。结果表明：在实验用置换漂白反应器中进行H2O2置换漂白实验时，存在较严重的沟流现象，要用约2倍于浆层中液体的漂液才能基本置换完浆层中的液体；漂液穿透浆层时的表观流速对漂白有较大影响，漂后浆白度和H2O2消耗量都随表观流速增加而下降。

木素在Na2SO3处理及H2O2漂白中的发色行为

通过定量研究磨木木素色团在Na2SO3处理及H2O2漂白中的发色效果，揭示木素在CTMP化学预处理及漂白过程中的发色行为。研究发现，邻醌和邻酚金属螯合物是Na2SO3处理及H2O2漂白木素的主要颜色来源。共轭羰基对木素颜色不构成主要影响；限制金属离子的引入，可有效地提高CTMP浆的漂白性能。

α-Al2O3纳米粒子抛光浆料稳定性及其对蓝宝石抛光性能的影响

目的制备分散稳定性良好的α-Al2O3纳米粒子抛光浆料,提高对蓝宝石的化学机械抛光性能。方法将α-Al2O3分散在硅溶胶、氧化铈溶胶、水等不同分散介质中,于不同pH值、不同硅溶胶浓度及硅溶胶粒径等条件下制备出α-Al2O3纳米粒子的抛光浆料,考察抛光浆料的稳定性及抛光浆料对蓝宝石化学机械抛光性能的影响。采用Zeta电位仪测量抛光浆料中α-Al2O3的电势,进而对其分散稳定性进行分析。采用原子力显微镜(AFM)和分析天平分别对蓝宝石表面粗糙度(Ra)和材料去除速率(MRR)进行评价。结果分散介质为硅溶胶时,抛光浆料的稳定性及对蓝宝石的抛光性能较好。当抛光浆料pH值为10时,其分散稳定性较好,且化学腐蚀与机械研磨达到动态平衡,抛光浆料对蓝宝石的抛光性能较好。随着α-Al2O3浓度的增大,浆料的抛光性能呈现先增加后降低的趋势,当α-Al2O3的质量分数为10.0%时,抛光浆料对蓝宝石的抛光性能较好。当硅溶胶的质量分数为0.02%时,抛光浆料的分散稳定性及对蓝宝石的抛光性能较好。随着硅溶胶粒径的增加,抛光浆料的稳定性及对蓝宝石的抛光性能逐渐变差,所以选择最小粒径5 nm的硅溶胶作分散介质。即在10.0%的α-Al2O3、0.02%粒径为5 nm的硅溶胶、pH值为10等条件下的抛光浆料稳定性较好,该浆料对蓝宝石抛光的材料去除速率为15.16 nm/min,抛光后的表面粗糙度为0.272 nm,满足蓝宝石后续外延工艺要求。结论适宜浓度的硅溶胶能明显改善α-Al2O3抛光浆料的分散稳定性,分散效果明显优于水或氧化铈溶胶作分散介质,且对蓝宝石的抛光性能得到显著提高。

Mg(OH)_2在CMP H_2O_2漂白中的应用

与以NaOH为碱源相比,以Mg(OH)2为碱源对阔叶木化学机械浆(CMP)进行H2O2漂白有显著的优越性。在H2O2用量相同的情况下,以Mg(OH)2为碱源的H2O2漂白能够得到得率较高、光学性能较好的浆料,且废水中COD负荷较低,但这2种H2O2漂白工艺得到的浆料物理性能相差不大。以Mg(OH)2为碱源的H2O2漂白浆的初始游离度较高,故使其游离度达到350mL时(CSF)所需的磨浆转数更高,且漂白废水的残余H2O2量也高于以NaOH为碱源。与以NaOH为碱源相比,以Mg(OH)2为碱源对阔叶木化学机械浆(CMP)进行H2O2漂白有显著的优越性。在H2O2用量相同的情况下,以Mg(OH)2为碱源的H2O2漂白能够得到得率较高、光学性能较好的浆料,且废水中COD负荷较低,但这2种H2O2漂白工艺得到的浆料物理性能相差不大。以Mg(OH)2为碱源的H2O2漂白浆的初始游离度较高,故使其游离度达到350mL时(CSF)所需的磨浆转数更高,且漂白废水的残余H2O2量也高于以NaOH为碱源。