用于移除金属化合物的吸附剂和方法技术

公开了用于移除在有机金属化合物储存、运输和供应期间所产生的金属杂质的有效且简单的吸附剂以及使用所述吸附剂的方法。所公开的吸附剂和方法可容易且有效地移除在有机金属化合物运输、储存和供应期间由其分解所产生的金属杂质或化合物。即，所公开的吸附剂和方法允许稳定供应半导体和光伏电池中所需的高纯度有机金属化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C. § 119(e)要求2010年3月5日提交的临时申请61/311，063的权益，其全部内容以引用方式并入本文。
技术介绍
有机金属化合物用作各种用途的材料，例如作为制造光伏电池和平板显示器中所用的透明导电氧化物膜。许多有机金属化合物如二乙基锌(DEZn)容易在痕量水分、痕量氧、光存在下以及在一些热的情况下分解。在这种情况下，有机金属化合物产生金属化合物。在DEZn的情况下，分解产生固体Zn和乙烷/乙烯，乙烷/乙烯因其与DEZn之间的蒸气压差而倾向于积聚在蒸气区中并使储存容器中的压力增大。在有机金属化合物储存、运输和供应至生产设备期间，金属化合物逐渐沉积在储槽、供应设备零件和注入管中。由于金属化合物不仅污染生产工艺，而且造成供应系统中所用的零件堵塞，因此这成为一个问题。 此外，金属化合物可导致有机金属化合物进一步恶化。尽管有机金属化合物的性质不稳定，但在半导体和光伏工业中仍极需将这些不稳定化合物连续供应至生产设备，同时维持高纯度。因此，已开发了用于有机金属化合物的纯化技术和供应技术。日本专利H6-41151公开了使用活性炭柱层析纯化二乙基锌的方法。日本专利2002-3303391公开了一种使用升华从三甲基铟中移除杂质的方法。日本专利2001-3217854公开了一种通过使干燥有机金属化合物与铜或镍催化剂接触以移除作为杂质存在于该干燥有机金属化合物中的氧而纯化干燥的〃有机金属化合物的方法。然而，即使使用这些纯化技术,纯化技术仍无法解决储存、运输和供应期间在槽中所产生的金属杂质问题。因此，据信迄今为止尚未公开解决有机金属化合物稳定供应问题的有效技术。更具体地，需要简单且成本效益的技术以移除在储存、运输和供应期间在槽和供应设备中所产生的金属杂质。参照图I和图2阐述一种用于有机金属化合物的标准运输、储存和供应技术。图I为用来将有机金属化合物110从生产场所120供应至消费工厂130的示例性现有技术分配路线100的图。生产场所120可为海外生产场所且消费工厂130可为国内消费工厂。在生产有机金属化合物110的生产场所120将有机金属化合物110注入运输槽140中。然后将运输槽140运输至注入工厂150。运输槽140可通过海上运输160运输至注入工厂150。在注入工厂150中，将有机金属化合物110从运输槽140转移至一个或多个储槽170a、170b和170c中。将各储槽170a、170b和170c运输至不同消费工厂180a、180b和180c的一个或多个消费者处。可将一个或多个储槽170a、170b和170c经由道路运输运输至消费工厂180a、180b 和 180c。分配路线100的一个问题在于，即使在运输之前对有机金属化合物进行高度纯化，所述化合物也最终分解并产生分解的金属化合物。在储存和运输期间，这些分解的金属化合物中的一些在有机金属化合物中扩散且一些化合物沉积在槽和供应设备中。此外，如果在升高的温度(例如60° C)下运输处于运输槽中的有机金属化合物，则分解的金属化合物量将增加。图2为用于将有机金属化合物110从供应设备210供应至生产设备220的现有技术方法200的图。在将储槽170运输至消费工厂后，将储槽170连接至供应设备210。然后，将储槽170中的有机金属化合物110转移至供应槽如起泡器230中。然后使用本领域已知的方法(例如起泡供应方法)将有机金属化合物供应至生产设备220。为了将液态有机金属化合物110从储槽170转移至起泡器230中，将载气234经由载气进入管(未示出)和载气进入阀240引入储槽170中并对储槽170加压。当储槽170中的压力增大时，将液态有机金属化合物110随后经由虹吸管250运输，并将所述化合物经由注入阀260、第一供应管270、过滤器280和用于将液态有机金属化合物110注入起泡器230的注入阀284供应至起泡器230中。该注入系统可注入空起泡器和在使用有机金属化合物后且起泡器中的化合物体积减小的已含有所述化合物的起泡器中。 在供应至生产设备220期间，将载气282经由载气进入阀288和分布器286弓丨入起泡器230中，然后将载气282分散于起泡器230中的液态有机金属化合物224中。引入起泡器中的载气282被有机金属化合物224所饱和并将所述饱和气体混合物经由供应阀290和第二供应管294供应至生产设备220中。由于储槽170中的有机金属化合物分解而产生的金属化合物沉积在虹吸管250、注入阀260、第一供应管270和过滤器280上会给供应系统带来若干问题，由此使得难以将有机金属化合物稳定且连续地供应至生产设备。过滤器280容易被分解的金属化合物堵塞，从而需要频繁修理供应系统并导致相应的停机时间。分解的金属化合物不仅在储槽170中产生，而且在起泡器230中产生。在起泡供应期间，起泡器230中的有机金属化合物224中的任何分解的金属化合物与气体混合物一起扩散至供应阀290、第二供应管294和连接至第二供应管294的每个设备，例如质量流量控制器、质量流量计以及任何其他过滤器和阀门(图2中未示出)中，这可能堵塞这些设备。因此，难以将有机金属化合物稳定且连续地供应至生产设备。已研究了若干技术以解决由分解的金属化合物所引起的上述问题。一种技术试图通过降低管和槽(通常由不锈钢制成)表面上的水分和氧而降低有机金属化合物的分解。通过将不锈钢表面暴露于电抛光和/或高纯度氮气吹扫工艺而降低水分和氧。然而，由于一些有机金属化合物仅需要热即可分解，因此用于降低水分和氧的电抛光和氮气吹扫并不足以解决问题。该解决方案也耗费时间和人力成本。另一技术使用过滤以降低金属化合物。然而,移除过滤器上的水分和氧仍很困难且过滤器经常被金属化合物堵塞。因此，这些已知技术不足以降低有机金属化合物中所产生的金属化合物。最近，对这些有机金属化合物的需求增加，因此半导体领域和光伏领域人员极需稳定供应这些化合物的新颖解决方案。专利技术简述公开了用于从光伏或半导体工业中所用的设备零件中移除金属化合物的吸附剂。所述吸附剂由金属制成，其中所述金属对金属化合物具有高粘附力。所公开的吸附剂可包括一个或多个如下方面 所述设备零件包括储槽、运输槽、供应设备槽、供应管和注入管； 所述金属吸附剂的金属选自如下组Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Bi、Cu、不锈钢及其合金； 所述金属化合物由液态有机金属化合物分解产生； 所述液态有机金属化合物由式IV3-M表示，其中Rp3的各R独立地为烷基且M为选自如下组的金属Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl、Pb、Bi 或这些金属的化合物； 所述液态有机金属化合物选自如下组二乙基锌、二甲基锌、三乙基锌、三乙基铝、三甲基铝、三甲基铟、三乙基铟、三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田洋一，若林治人，柳田和孝，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：
国别省市：