三甲基銦的高效純化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化合物提純的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，本發(fā)明涉及一種三甲基銦的高效純化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高純?nèi)谆煆V泛應(yīng)用于生長銦鎵磷、銦鎵砷氮、銦鎵砷等化合物半導(dǎo)體薄膜材料，是金屬有機化學(xué)氣相沉積技術(shù)(MOCVD)、化學(xué)束外延(CBE)過程中生長光電子材料的最重要、也是目前用量最大的原料。為了滿足光電子材料高純度、高精度的質(zhì)量要求(純度不夠的三甲基銦會對芯片的性能產(chǎn)生很大的影響，對MOCVD設(shè)備也會有很大的損害)，要求高純?nèi)谆煹募兌冗_到99.9999%，否則就需要進一步提純。
[0003]中國發(fā)明專利申請CN102020668A公開了一種工業(yè)化制備三甲基銦的方法，在充滿惰性氣體的反應(yīng)釜中，投入銦鎂合金原料，在乙醚、四氫呋喃或甲基四氫呋喃存在下，在攪拌條件下逐步加入鹵代烷(溴甲烷或碘甲烷)，通過控制鹵代烷的滴加速度控制溶劑回流速度，反應(yīng)完成后，將溶劑蒸出，再在減壓條件下得到三甲基銦與醚的配合物，最后解配得到三甲基銦。該方法采用反應(yīng)釜與蒸發(fā)釜分離的方式，未反應(yīng)的合金仍在反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)，總產(chǎn)率接近95%，副產(chǎn)物可以回收利用，幾乎沒有廢料；且由于反應(yīng)過程中采用的原料沒有自燃物質(zhì)，反應(yīng)過程安全，特別適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]三甲基銦由于制備工藝的限制，使得其與反應(yīng)溶劑很難分離，現(xiàn)有方式是選用醚類等配位劑進行配位，然后在升溫及真空條件下除去低沸點溶劑，然后再高溫真空條件下解配得到粗品，然后經(jīng)過精餾再得到高純產(chǎn)品。大部分配位劑都屬于大分子高沸點液態(tài)，且粘度較高，小分子低沸點雜質(zhì)容易被包裹在大分子高沸點配位劑里面，不容易被除盡，純度一般僅能達到95.0?99.0%。另一方面現(xiàn)有技術(shù)為保證三甲基銦的純度，會選擇放棄一部分三甲基銦，讓其隨低沸點雜質(zhì)一并被帶出，但是由于三甲基銦本身特性，導(dǎo)致這一部工作的危險性較大，不易操作，難度較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種三甲基銦的高效純化方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]一種三甲基銦的高效純化方法，其特征在于所述純化方法包括以下步驟:(I)將三甲基銦粗品倒入以固定相為填料的第一層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完，收集溶液；(2)將收集的溶液倒入以固定相為表面接枝的填料的第二層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完收集溶液；再把收集的溶液再倒入第二層析柱中，重復(fù)操作2?5次，其中所述表面接枝的填料為表面接枝有三正辛胺的填料；(3)對經(jīng)過步驟(2)處理后的第二層析柱進行加熱解配，并在層析柱底部抽真空收集即可得到純化的三甲基銦。
[0008]其中，加熱解配的溫度為100?120°C。
[0009]其中，所述三甲基銦的純度為95.0?99.0 %。
[0010]其中，所述填料為硅膠、氧化鋁、二氧化鈦或二氧化鋯中的一種或兩種。
[0011]其中，所述填料為聚苯乙烯微球、丙烯酸脂微球、甲基丙烯酸脂微球、聚氨酯微球或脲醛樹脂微球中的一種或兩種。
[0012]其中，所述填料的粒徑為3?10 μm。
[0013]其中，所述表面接枝的填料通過以下方法制備得到:利用氨基硅烷進行表面處理，然后再接枝三正辛胺。
[0014]其中，所述表面接枝的填料通過以下方法制備得到:將填料分散在裝有有機溶劑的反應(yīng)釜中，然后滴加氨基硅烷攪拌反應(yīng)；然后滴加三正辛胺攪拌反應(yīng)，最后經(jīng)過過濾、洗滌和干燥即可得到表面接枝的填料。
[0015]其中，所述填料、氨基硅烷以及三正辛胺的質(zhì)量比為:30?120:3?6:8?12。
[0016]其中，所述氨基硅烷選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯氨基乙基三乙氧基硅烷、苯氨基乙基三甲氧基硅烷、N- β (氨乙基)-γ -氨丙基三乙氧基硅燒、Ν-β (氨乙基)-γ _氨丙基二甲氧基娃燒或N-β (氨乙基)-γ _氨丙基乙基二乙氧基硅烷中的至少一種，優(yōu)選為γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0017]其中，所述填料在利用氨基硅烷進行表面處理之前可先進行羥基化處理。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的三甲基銦的高效純化方法具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明的純化方法本發(fā)明的純化方法結(jié)合了固液分離的手段，將特定的配位劑負載在填料上，不僅操作簡單，而且也進一步提高了純化效果，得到了純度可以達到6Ν的三甲基銦。
【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的三甲基銦的高效純化方法做進一步的闡述，以對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及其效果做出更完整的說明。
[0021]實施例1
[0022]將10g粒徑為5 μπι的硅膠粉裝入層析柱(內(nèi)徑為1mm)中，加壓保證填充均勻，
即可得到第一層析柱。
[0023]將10g粒徑為5 μπι的無定形硅膠分散在裝有無水甲苯溶液的反應(yīng)釜中，然后在60°c的條件下，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷共6g，攪拌反應(yīng)12?15h;然后滴加三正辛胺共12g，攪拌反應(yīng)6h，然后經(jīng)過過濾、洗滌和干燥即可得到表面接枝的無定形硅膠。將得到的表面接枝的無定形硅膠加入第二層析柱(內(nèi)徑為1mm)中，加壓保證填充均勻，即可得到第二層析柱。
[0024]對純度為99.0 %的三甲基銦粗品(以乙醚為溶劑，以CH3MgI和GaI3為原料反應(yīng)制備得到)進行提純。
[0025]所述純化方法包括以下步驟:
[0026](I)將三甲基銦粗品倒入第一層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完，收集溶液；
[0027](2)將收集的溶液倒入第二層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完收集溶液；再把
[0028]收集的溶液再倒入第二層析柱中，重復(fù)操作2?5次；
[0029](3)對經(jīng)過步驟(2)處理后的第二層析柱進行加熱解配，并在層析柱底部抽真空收集
[0030]即可得到純化的三甲基銦；并且加熱解配的溫度為110°C。
[0031]實施例2
[0032]將10g粒徑為5 μπι的氧化鋁裝入層析柱(內(nèi)徑為1mm)中，加壓保證填充均勻，
即可得到第一層析柱。
[0033]將10g粒徑為5 μπι的氧化鋁分散在裝有無水甲苯溶液的反應(yīng)釜中，然后在80°C的條件下，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷共6g，攪拌反應(yīng)15h ;然后滴加三正辛胺共12g，攪拌反應(yīng)6h，然后經(jīng)過過濾、洗滌和干燥即可得到表面接枝的氧化鋁。將得到的表面接枝的氧化鋁加入第二層析柱(內(nèi)徑為1mm)中，加壓保證填充均勻，即可得到第二層析柱。
[0034]對純度為99.0 %的三甲基銦粗品(以乙醚為溶劑，以CH3MgI和GaI3為原料反應(yīng)制備得到)進行提純。
[0035]所述純化方法包括以下步驟:
[0036](I)將三甲基銦粗品倒入第一層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完，收集溶液；
[0037](2)將收集的溶液倒入第二層析柱中，依靠重力自然下流，待液體流完收集溶液；再把
[0038]收集的溶液再倒入第二層析柱中，重復(fù)操作2?5次；
[0039](3)對經(jīng)過步驟(2)處理后的第二層析柱進行加熱解配，并在層析柱底部抽真空收集即可得到純化的三甲基銦；并且加熱解配的溫度為120°C。
[0040]實施例3
[0041]將10g粒徑為5 μπι的二氧化鈦裝入層析柱(內(nèi)徑為1mm)中，加壓保證填充均勻，即可得到第一層析柱。
[0042]將10g粒徑為5 μπι的二氧化鈦分散在裝有無水甲苯溶液的反應(yīng)釜中，然后在80°C的條件下，滴加Y -氨丙基三乙氧基硅烷共6g，攪拌反應(yīng)18