本發(fā)明涉及一種提純的方法,特別是一種吸附提純?nèi)姆椒ā?br>背景技術(shù):
:三氟化氮NF3是近年來發(fā)展迅速的一種微電子工業(yè)原料,是信息產(chǎn)業(yè)中優(yōu)良的等離子蝕刻和清洗氣體。NF3氣體用于干法刻蝕時,可提高晶片制造中的自動化水平,減輕勞動強(qiáng)度,增大安全系數(shù),具有高蝕刻速率、高選擇性和污染物殘留小的優(yōu)點(diǎn)。對硅等半導(dǎo)體材料,尤其是線寬小于1.5μm的集成電路工藝,NF3比其它氣體具有更加優(yōu)秀的蝕刻速度和效率。其作為一種氣體清洗劑時,清洗速度快、效率高等特點(diǎn),因此市場應(yīng)用前景廣闊。CN101189185公開了NF3的吸附純化方法和系統(tǒng),其中將包含NF3和雜質(zhì)例如CF4的粗產(chǎn)物與聚丙烯腈基碳分子篩接觸,以便至少一部分的一種或多種雜質(zhì)被該篩吸附而不顯著吸附NF3。CN1459323提供了從雜質(zhì)CF4中純化三氟化氮?dú)怏w的方法。該方法包括在-30~30℃的溫度下用脫水的毛沸石選擇性吸附三氟化氮,用惰性氣體置換四氟化碳,解吸和濃縮已純化的三氟化氮。純化結(jié)果得到純度為99.99%的NF3,并且CF4含量不超過10ppm。CN102101656公開了一種精餾及吸附提純?nèi)苽涓呒內(nèi)募夹g(shù),主要由除氟化氫塔、高溫裂解塔、氧化塔、還原塔、堿洗塔、低溫脫水塔、精餾塔、分子篩吸附塔、高純?nèi)獌薨雌湎到y(tǒng)功能通過連接管線組裝一體而構(gòu)成。市場上可買到的3A,4A,5A分子篩,其本身并不能用于純化NF3,因?yàn)樗鼈冊谖缴喜荒軈^(qū)分NF3和CF4,3A,4A分子篩孔徑較小,不能充分吸附NF3,5A分子篩孔徑大到可以同時吸附NF3和CF4,所以需要經(jīng)過修飾只選擇吸附NF3,需要做更深入的進(jìn)行研究改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于:一種吸附提純?nèi)姆椒ǎ哂袃?yōu)異的選擇性吸附能力。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:提供一種吸附提純?nèi)姆椒ǎ且?A分子篩復(fù)配十四烷基磷酸酯為載體原料,然后通過液相沉降法在載體上負(fù)載二烷基二硫代磷酸鋅,3-氟-氮-甲基苯胺制得吸附劑,三氟化氮粗品經(jīng)過裝有吸附劑的吸附柱中進(jìn)行吸附。本發(fā)明所述的一種吸附提純?nèi)姆椒?,通過以下步驟制備:步驟1.負(fù)載操作:將5A分子篩,占5A分子篩質(zhì)量0.5-2%的十四烷基磷酸酯,占5A分子篩質(zhì)量0.1-0.5%的硝酸鈰,占5A分子篩質(zhì)量200-500%乙醇,40-80℃反應(yīng)5-20h,然后加入占5A分子篩質(zhì)量0.1-0.5%的二烷基二硫代磷酸鋅,占5A分子篩質(zhì)量0.5%-2%的3-氟-氮-甲基苯胺,40-80℃反應(yīng)10-20h,產(chǎn)物經(jīng)分離、烘干,得到所述的吸附劑;步驟2.吸附提純?nèi)涸?60~-90℃,0.2-1MPa條件下,三氟化氮粗品經(jīng)過裝有吸附劑的層析柱中進(jìn)行吸附,溫度20-60℃,流速1-5BV/h,吸附后的吸附劑使用氮?dú)饷撐俪サ獨(dú)夂蟮玫疆a(chǎn)品。本發(fā)明中所使用的二烷基二硫代磷酸鋅為市售產(chǎn)品,如湖北中隆康盛精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品;3-氟-氮-甲基苯胺為市售產(chǎn)品,如上海至鑫化工有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品;本發(fā)明中所使用的十四烷基磷酸酯為市售產(chǎn)品,如江蘇省海安石油化工廠研制的產(chǎn)品。所述的層析柱為市售產(chǎn)品,如北京滿倉科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的催化劑及其制備方法,具有以下有益效果:5A分子篩孔徑大到可以同時吸附NF3和CF4,5A分子篩與十四烷基磷酸鈰的混合物為載體,經(jīng)過負(fù)載后只選擇吸附NF3,為三氟化氮與四氟化碳的分離提供了適合的吸附劑,三氟化氮的純度最高可達(dá)到99.99%。具體實(shí)施方式以下實(shí)例僅僅是進(jìn)一步說明本發(fā)明,并不是限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中三氟化氮粗品來自浙江博瑞電子科技有限公司,其中CF4氣體含量358ppm。實(shí)施例1:步驟1.負(fù)載操作:將100Kg5A分子篩,1Kg十四烷基磷酸酯,0.3Kg硝酸鈰,300Kg乙醇,60℃反應(yīng)14h,然后加入0.22Kg二烷基二硫代磷酸鋅,1Kg3-氟-氮-甲基苯胺,60℃反應(yīng)15h,產(chǎn)物經(jīng)分離、烘干,得到所述的吸附劑;步驟2.吸附提純?nèi)涸?76℃,0.6MPa條件下,三氟化氮粗品經(jīng)過裝有80Kg吸附劑的500L層析柱中進(jìn)行吸附,流速3BV/h,吸附后的吸附劑使用氮?dú)饷撐サ獨(dú)夂髿怏w經(jīng)過氣相色譜檢測,四氟化碳含量8ppm,編號為M-1。實(shí)施例2步驟1.負(fù)載操作:將100Kg5A分子篩,0.5Kg十四烷基磷酸酯,0.1kg硝酸鈰,200Kg乙醇,40℃反應(yīng)20h,然后加入0.1Kg二烷基二硫代磷酸鋅,0.5Kg3-氟-氮-甲基苯胺,60℃反應(yīng)15h,產(chǎn)物經(jīng)分離、烘干,得到所述的吸附劑;步驟2.吸附提純?nèi)涸?60℃,0.2MPa條件下,三氟化氮粗品經(jīng)過裝有50Kg吸附劑的200L層析柱中進(jìn)行吸附,流速1BV/h,吸附后的吸附劑使用氮?dú)饷撐?,除去氮?dú)夂髿怏w經(jīng)過氣相色譜檢測,四氟化碳含量9ppm,編號為M-2。實(shí)施例3步驟1.負(fù)載操作:將100Kg5A分子篩,2Kg十四烷基磷酸酯,0.5Kg硝酸鈰,500Kg乙醇,80℃反應(yīng)5h,然后加入0.5Kg的二烷基二硫代磷酸鋅,2Kg的3-氟-氮-甲基苯胺,80℃反應(yīng)20h,產(chǎn)物經(jīng)分離、烘干,得到所述的吸附劑;步驟2.吸附提純?nèi)涸?60℃,1MPa條件下,三氟化氮粗品經(jīng)過裝有20Kg吸附劑的100L層析柱中進(jìn)行吸附,流速5BV/h,吸附后的吸附劑使用氮?dú)饷撐?,除去氮?dú)夂髿怏w經(jīng)過氣相色譜檢測,四氟化碳含量5ppm,編號為M-3。對比例1不加入十四烷基磷酸酯,其它同實(shí)施例1。四氟化碳含量42ppm,編號為M-4。對比例2不加入二烷基二硫代磷酸鋅,其它同實(shí)施例1。四氟化碳含量19ppm,編號為M-5。對比例3不加入3-氟-氮-甲基苯胺,其它同實(shí)施例1。四氟化碳含量33ppm,編號為M-6。實(shí)施例4經(jīng)過氣相色譜檢測,實(shí)施例1-3以及對比例1-3吸附后三氟化氮?dú)怏w純度的比較見表1:表1:不同工藝做出的試驗(yàn)樣品吸附后三氟化氮?dú)怏w純度的比較編號三氟化氮?dú)怏w純度%M-199.99M-299.96M-399.99M-495.12M-598.17M-697.91以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例,但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ),為解決基本相同的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果,所作出的簡單變化、等同替換或者修飾等,皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁1 2 3