【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工领域，涉及氢硅制备及催化材料的制备，具体涉及一种歧化制备二氯氢硅的方法及所用的钼基负载型催化剂。
技术介绍
1、近年来，随着能源危机的不断加剧，世界范围内的太阳能光伏产业得到迅猛的发展，造成对太阳能电池的主要原材料多晶硅的需求量急剧增加，特别是近几年，多晶硅原材料制备技术已经成为制约光伏产业发展的主要瓶颈。二氯氢硅一般作为半导体外延和化学气相沉积工艺中的硅源气体，用于制备硅烷，如果能够提高三氯氢硅反应生成二氯氢硅的转化率，将会有效的降低多晶硅的生产成本。
2、目前二氯氢硅的生产多采用联合碳化物公司开发的催化剂；其催化剂大都是弱碱性阴离子交换树脂，商品代号分别为：amberlyst a-21和dowex mwa-1。中国专利(cn108516555a)阐述了一种由弱碱性阴离子交换树脂作为歧化催化剂，使用三氯氢硅作为原料制备二氯氢硅的方法，最终得到电子级二氯二氢硅纯度可以达到5n(99.999％)；相似的，专利(cn107500299a)使用胺基大孔弱碱性阴离子交换树脂得到的二氯二氢硅纯度达到4n(99.99％)。由于树脂型催化剂具有易老化、降解、流失、玷污产品等缺点，专利(cn105000564a)开发了一种使用离子液体作为催化剂的方法歧化制备二氯氢硅，其采用离子液体作为催化剂，其沸点高，容易跟产品分离，不易被氯硅烷或硅烷产品带走，从而避免对产品造成污染，且易于回收利用。上述方法虽然产出的二氯氢硅纯度较高，但其单程转化率相对而言较低，这是由于催化剂热稳定性的原因反应无法提高反应温度。近年来，日本科学家
3、活性炭在负载金属前需要进行前处理，主要是用硝酸、过氧化氢、臭氧等氧化剂氧化处理，使活性炭表面生成表面官能团，然后再锚固金属颗粒。然而，氧化活性炭耗时较长(一般需要8～24h的高温回流后再静置2～8h)，并且金属颗粒在活性炭上的吸附效果欠佳，容易脱落，进一步导致催化剂的催化效率低。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种歧化制备二氯氢硅的方法及所用的钼基负载型催化剂。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于歧化制备二氯氢硅的钼基负载型催化剂的制备方法(浸渍、焙烧制备钼基负载型催化剂)，包括以下步骤：
3、1.1)、在作为溶剂的低级醇中，先加入作为配体的邻苯二腈进行溶解(超声溶解)，而后加热至50～70℃再加入钼盐搅拌至溶解，回流2～12h；回流结束后(回流时间到达后)，再降温至50～70℃(此时体系变为蓝紫色，说明金属与配体配合成功，生成了蓝紫色的金属配合物)，然后加入生物质材料分散均匀后浸渍6～24h后，过滤，过滤后所得固体进行洗涤，得负载后所得物；所述钼盐与邻苯二腈的摩尔比为1：4～1：8；所述钼盐与生物质材料的质量比为1：5～1：100；
4、说明：上述反应可在干燥洁净的schlenk管中进行；
5、1.2)、在还原性气氛下，将步骤1.1)所得的负载后所得物升温至焙烧温度后保温焙烧2～12h，所述焙烧温度为400℃～800℃；
6、焙烧结束后，降温至室温后，得钼基负载型催化剂(用于歧化制备二氯氢硅的催化剂)。
7、说明：负载后所得物放于石英舟中，在还原性气氛下于管式炉中升温后进行保温焙烧。
8、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的改进，所述步骤1.1)中：
9、钼盐为氯化钼(mocl5)、乙酸钼((ch3coo)4mo2)；
10、低级醇为乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇。
11、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的进一步改进：
12、还原性气氛为：h2：惰气＝1：9，nh3：惰气＝1：9或h2：nh3：惰气＝1：1：8，为体积比；其中惰气为n2、ar或he。
13、惰气，即，惰性气体的简称。
14、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的进一步改进：
15、所述步骤1.2)中：升降温速率均为2～8℃/min。
16、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的进一步改进：
17、所述步骤1.1)中：每1mmol的钼盐配用50～150ml的溶剂。
18、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的进一步改进：
19、生物质材料为粉状(过100目筛)的稻壳、秸秆、玉米芯、蟹壳、虾壳，或者粉状(过100目筛的市售粉状)的木质素、纤维素、甲壳素、壳聚糖。
20、作为本专利技术的钼基负载型催化剂的制备方法的进一步改进：作为优选，
21、步骤1.1)中：回流时间为6～12h(更优选为6～10h)；钼盐与生物质材料的质量比为1：10～1：50(更优选为1:15～1:45)；浸渍时间为8～16h(更优选为12～16h)；
22、步骤1.2)中：焙烧温度为550℃～750℃(更优选为600～700℃)，焙烧时间为4～6h，升降温速率为4～6℃/min。
23、本专利技术还同时提供了一种歧化制备二氯氢硅的方法：利用如上任一所述方法制备而得的钼基负载型催化剂，包括以下步骤：
24、将钼基负载型催化剂加入管式固定床反应器中，先通入氢气高温活化；
25、而后通入三氯氢硅，控制反应压力为0.1mpa～1.0mpa，升温至反应温度后进行反应，至反应体系稳定后(即，反应后所得物的组成稳定后，一般反应60分钟后可实现稳定，于在线气相色谱中考察产物组成)，收集产物；
26、所述反应温度为100℃～400℃；
27、三氯氢硅的流速为5～30sccm(standard cubic centimeter per minute，即，标况毫升/分钟)；管式固定床反应器内的钼基负载型催化剂的用量为1.0～3.0g。
28、作为本专利技术的歧化制备二氯氢硅的方法的改进：作为优选，反应温度为150℃～300℃，反应压力为0.3mpa～1.0mpa(更优选为0.4mpa～1.0mpa)，1.0g钼基负载型催化剂，适用三氯氢硅的流速为5～10sccm。
29、作为本专利技术的歧化制备二氯氢硅的方法的改进：氢气活化的温度为400±40℃，时间为2±0.2h。
30、本专利技术歧化制备二氯氢硅的反应方程式如下：
31、
32、说明：上述反应方程式为主要反应的方程式，在上述条件下，实际反应中还伴随极少量的四氢化硅、一氯氢硅、二氯氢硅、三氯氢硅、四氯硅烷的歧化或者归中反应(歧化反应的逆反应)，最终得到的产物组成由上述多个反应的平衡产物组成。
33、本专利技术的技术优势为：
34、本专利技术引入了金属配体，利用配体与载体间的强相互本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于歧化制备二氯氢硅的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于所述步骤1.1)中：
3.根据权利要求2所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1～5任一所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求6任一所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
8.歧化制备二氯氢硅的方法，其特征在于：利用如权利要求1～7任一所述方法制备而得的钼基负载型催化剂，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的歧化制备二氯氢硅的方法，其特征在于：
10.根据权利要求8或9所述的歧化制备二氯氢硅的方法，其特征在于：所述氢气活化的温度为400±40℃，时间为2±0.2h。
【技术特征摘要】
1.用于歧化制备二氯氢硅的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于所述步骤1.1)中：
3.根据权利要求2所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的钼基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1～5任一所述的钼基...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈道伟，周少东，黄亮兵，侯云鹏，胡家啟，吴晨，张镇，阮建成，周贵平，钱超，
申请(专利权)人：浙江开化合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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