一种金属掺杂Cu-Si基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属掺杂Cu‑Si基催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将铜盐与金属助剂盐均匀混合于极性溶剂制备复合金属盐溶液；2)将其与非极性有机溶剂、表面活性剂混合均匀形成稳定的微乳体系，冷冻处理得稳定的微乳液；3)将碳源前驱体加入微乳液中进行共沸精馏反应，洗涤、冷冻干燥得复合粉体；4)将所得复合粉体和Si粉均匀分散于极性溶剂中，得气溶胶前驱体溶液，然后进行雾化、微波处理、干燥、煅烧，得所述金属掺杂Cu‑Si基催化剂。本发明专利技术可实现助剂金属M与Cu元素在Si粉上的有效负载及高度均匀的分散，将其应用于制备三氯氢硅，有助于降低催化反应温度，降低催化剂用量，提高反应选择性，提高三氯氢硅收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化，具体涉及一种金属掺杂cu-si基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、三氯氢硅是一种重要的有机硅单体材料，被广泛应用在各个领域。尤其在光伏太阳能和半导体芯片等领域，三氯氢硅作为一种重要的反应气体，对于硅外延片的生长发挥重要作用，亟待开发出合适的制备三氯氢硅的催化剂和制备方法。

2、目前，三氯氢硅气体的制备工艺通常采用硅氯氢化法，采用硅粉和氯化氢放入流化床或固定窗进行反应，反应温度约300℃，通常需要加入cu或者fe作为催化剂来提升转化率及选择性。然而，现有三氯氢硅的制备工艺中选择性主要受副产物sicl4的影响，这在一定程度限制的三氯氢硅的纯度；此外，还存在制备的三氯氢硅的催化剂颗粒尺寸较大，反应能耗较高等问题。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于针对现有技术的不足，提供了一种原位制备助剂金属m掺杂的cu-si基催化剂，实现助剂金属m与cu在si粉上的有效负载及高度均匀的分散，将其应用于制备三氯氢硅，有助于降低催化反应温度，降低催化剂用量，提高反应选择性，提高三氯氢硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属掺杂Cu-Si基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硫酸铜、氯化铜、亚硝酸铜、乙酸铜、硝酸铜、草酸铜、磷酸铜、甲酸铜、草酸铜、邻苯二甲酸铜、双二乙基磷酸铜、二甲氧基铜、二乙氧基铜中的一种以上；金属助剂盐为金属M的可溶性无机盐或有机盐的一种以上，其中，M选自Ni、Zn、Zr、Al、Fe、Mn、Co、Mo、Cr、Mg、W、Sn、Ga、In、La、Pr、Ce、Ru、Rh、Pd、Au、Ag、Pt中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合金属盐溶液中，铜盐的浓度为5-5...

【技术特征摘要】

1.一种金属掺杂cu-si基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硫酸铜、氯化铜、亚硝酸铜、乙酸铜、硝酸铜、草酸铜、磷酸铜、甲酸铜、草酸铜、邻苯二甲酸铜、双二乙基磷酸铜、二甲氧基铜、二乙氧基铜中的一种以上；金属助剂盐为金属m的可溶性无机盐或有机盐的一种以上，其中，m选自ni、zn、zr、al、fe、mn、co、mo、cr、mg、w、sn、ga、in、la、pr、ce、ru、rh、pd、au、ag、pt中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合金属盐溶液中，铜盐的浓度为5-50wt％，金属助剂盐的浓度为1-20wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)采用的极性溶剂为水、甲醇、乙醇中的一种以上；步骤2)中采用的非极性有机溶剂为苯、甲苯、氯仿、四氯化碳、石油醚、乙酸乙酯、二氯乙烷、二甲苯中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆小军，陈泇冰，姚细俊，王景平，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：