硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂及其制备方法技术

硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂及其制备方法，它涉及一种气体提纯吸附剂及其制备方法。它解决了目前采用钯粉吸附剂对硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体中的杂质气体去除率低，还需要进一步协助分解的问题。提纯吸附剂由载体和载体表面的金属铝层组成。制备方法：在氢气存在下将氢气与三甲基铝的混合汽体喷涂于温度为６００～６５０℃的载体表面，即得到硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂。本发明专利技术提纯吸附剂在不增加协助分解的情况下经检测ＣＯ↓［２］的去除率高于９５％、ＣＨ↓［４］的去除率高于９８％、Ｃ↓［２］Ｈ↓［６］的去除率高于９８％、Ｏ↓［２］的去除率高于９９．８％、ＣＯ的去除率高于９５％、水蒸气的去除率高于９９．６％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体提纯吸附剂及其制备方法。
技术介绍
高纯度的硅烷、磷烷、砷垸和硼垸气体是生产半导体材料的重要原材料， 但是采用现有的方法制备的硅烷、磷烷、砷垸或硼烷气体中都掺杂有大量的杂质气体，如C02、 CH4、 C2H6、 02、 CO和水蒸气，特别是02和水蒸气对后续 半导体的生产影响非常严重；因此目前采用钯粉吸附剂对硅烷、磷烷、砷垸或 硼垸气体中的杂质气体进行去除，但是钯粉吸附剂对杂质气体的有效去除率 低，仅为70% 80%，还需要进一步协助分解。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前釆用钯粉吸附剂对硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气 体中的杂质气体去除率低，还需要进一步协助分解的问题，而提供的一种硅烷、 磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂及其制备方法。硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂由载体和载体表面的金属铝层组成。上述硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂按以下步骤制备在氢气气氛下将氢气与三甲基铝的混合汽体喷涂于温度为600 650。C的载体表面，即 得到硅烷、磷烷、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂；其中氢气与三甲基铝的混合汽 体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 5 10。本专利技术硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂的气体净化强度为吸附剂 自身体积的100 110倍、吸附容积为吸附剂孔洞体积的12 14倍。本专利技术硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂的制备过程中在载体表面发生2 (CH3) 3A1+3H2=2A1+6CH4，生成的金属铝被载体吸附、沉积在载体表 面，而生成的甲烷气体则随同氢气飘离。在本专利技术硅垸、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂去除杂质气体的过程中在提纯吸附剂表面主要发生4A1+302=2A1203 和 2A1+6H20=2A1(0H)3+3H2，因此本专利技术硅垸、 磷垸、砷垸或硼垸气体提纯吸附剂能够更为有效的去除硅垸、磷烷、砷烷或硼 烷气体中的02和水蒸气。在不增加协助分解的情况下经检测本专利技术硅垸、磷 烷、砷烷或硼垸气体提纯吸附剂C02的去除率高于95%、 CH4的去除率高于 98%、C2H6的去除率高于98%、02的去除率高于99.8%、CO的去除率高于95%、 水蒸气的去除率高于99.6%，保证了提纯后硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体的高 纯度和后续半导体材料的质量。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式硅烷、磷烷、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂由 载体和载体表面的金属铝层组成。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点是载体为活性炭、沸石或陶粒。其它与实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式硅烷、磷烷、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂按 以下步骤制备在氢气气氛下将氢气与三甲基铝的混合汽体喷涂于温度为600 650℃的载体表面，即得到硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂；其 中氢气与三甲基铝的混合汽体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 5 10。本实施方式中的氢气为高纯氢气，三甲基铝为纯三甲基铝蒸汽。本实施方式硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂表面金属铝层的厚度 可根据需要而定，由喷涂时间和单位时间喷涂量控制。 本实施方式制备工艺简单，便于操作。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式三的不同点是氢气与三甲基铝的混合汽体的温度为600 650℃。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式三的不同点是氢气与三甲基铝的混合汽体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 6 9。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式三的不同点是氢气与三甲基铝的混合汽体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 7 8。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式三的不同点是氢气与三甲基铝的混合汽体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 5。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式三的不同点是载体为活性 炭、沸石或陶粒。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式三的不同点是载体为活性 炭、沸石或陶粒。其它步骤及参数与实施方式三相同。具体实施方式十本实施方式硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂按 以下步骤制备在氢气气氛下将氢气与三甲基铝的混合汽体均匀喷涂于温度为 60(TC的载体表面，即得到硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂；其中氢 气与三甲基铝的混合汽体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 5，氢气与三甲基铝的混合汽体，温度为600℃，喷涂时间为2h，氢气与三甲基铝的混合汽体消 耗量为12L/h，载体为沸石，载体体积为1L。用本实施方式制备的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂分别进行提 纯吸附实验，试验结果如表l所示。表l<table>complex table see original document page 5</column></row><table><table>complex table see original document page 6</column></row><table>权利要求1、硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂，其特征在于硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂由载体和载体表面的金属铝层组成。2、 根据权利要求1所述的硅垸、磷垸、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂，其 特征在于载体为活性炭、沸石或陶粒。3、 制备权利要求1所述硅烷、磷烷、砷烷或硼垸气体提纯吸附剂的方法，其特征在于硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂按以下步骤制备在氢气存在下将氢气与三甲基铝的混合汽体喷涂于温度为600 65(TC的载体表面， 即得到硅烷、磷烷、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂；其中氢气与三甲基铝的混合 气体中氢气与三甲基铝的摩尔比为1 : 5 10。4、 根据权利要求3所述的硅烷、磷垸、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂的制 备方法，其特征在于氢气与三甲基铝的混合气体的温度为600 650°C。5、 根据权利要求3所述的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂的制 备方法，其特征在于氢气与三甲基铝的混合气体中氢气与三甲基铝的摩尔比为 1 : 6 9。6、 根据权利要求3所述的硅垸、磷烷、砷垸或硼烷气体提纯吸附剂的制 备方法，其特征在于氢气与三甲基铝的混合气体中氢气与三甲基铝的摩尔比为 1 : 7 8。7、 根据权利要求3所述的硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂的制 备方法，其特征在于氢气与三甲基铝的混合气体中氢气与三甲基铝的摩尔比为全文摘要，它涉及一种气体提纯吸附剂及其制备方法。它解决了目前采用钯粉吸附剂对硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体中的杂质气体去除率低，还需要进一步协助分解的问题。提纯吸附剂由载体和载体表面的金属铝层组成。制备方法在氢气存在下将氢气与三甲基铝的混合汽体喷涂于温度为600～650℃的载体表面，即得到硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂。本专利技术提纯吸附剂在不增加协助分解的情况下经检测CO₂的去除率高于95％、CH₄的去除率高于98％、C<本文档来自技高网...

【技术保护点】
硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂，其特征在于硅烷、磷烷、砷烷或硼烷气体提纯吸附剂由载体和载体表面的金属铝层组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王少志，
申请(专利权)人：王少志，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]