一种氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂及其制备方法与应用与流程
本发明涉及提纯吸附材料,具体涉及一种氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂及其制备方法与应用。
背景技术:
1、六氟化钨是半导体制造中的重要电子特气,其纯度直接影响芯片性能。粗六氟化钨中主要杂质包括wof4、微量hf、低价钨氟化物等,普通多孔分子筛直接装填使用时,对wof4吸附选择性差,同时会大量吸附六氟化钨主体产品,造成产品损耗。采用单一碱金属氟化物改性分子筛,吸附容量有限、再生稳定性差,多次再生后孔道活性位点流失、除杂效率大幅下滑。现有的吸附材料无法同时满足高选择性吸附杂质、低wf6损耗以及长期再生稳定性的工业化需求。
2、因此,现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂及其制备方法与应用,旨在解决现有技术中普通分子筛对wof4等杂质吸附选择性差、易吸附六氟化钨主体产品、再生稳定性不足的技术问题,实现了在低温条件下高选择性吸附杂质、极低wf6损耗、优异的再生循环性能的技术效果。
2、为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
3、一种氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其中,按质量百分比计由以下组分组成:多孔a型分子筛:85-98.5%;氟化铯:1-10%;氟化锂:0.5-5%。
4、所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其中,所述多孔a型分子筛为4a分子筛或5a分子筛中的至少一种。
5、所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其中,所述氟化铯与所述氟化锂的质量比为(1:1)至(5:1)。
6、一种如本发明所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其中,包括步骤:
7、提供多孔a型分子筛;
8、将氟化铯和氟化锂溶于含氧有机溶剂中,得到浸渍液;
9、使用所述浸渍液对所述多孔a型分子筛进行浸渍处理;
10、将浸渍处理后的物料进行干燥处理,以除去所述含氧有机溶剂;
11、将干燥后的物料进行焙烧处理,得到所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂。
12、所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其中,所述含氧有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的至少一种。
13、所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其中,所述浸渍处理在室温下进行,浸渍时间为1-6小时;所述干燥处理的温度为60-90℃。
14、所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其中,所述焙烧处理在惰性气氛或真空下进行,所述焙烧处理的温度为180-280℃,时间为3-8小时。
15、一种六氟化钨的纯化方法,其中,将含有杂质的粗六氟化钨气体与本发明所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂接触,以吸附去除所述杂质。
16、所述的纯化方法,其中,所述杂质包括wof4、hf及低价钨氟化物中的一种或多种。
17、有益效果:本发明提供的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,通过采用氟化铯与氟化锂二元复合改性多孔a型分子筛,利用氟化铯与氟化锂在分子筛孔道内形成的协同活性位点,一方面增强了对wof4、hf及低价钨氟化物等杂质分子的化学吸附作用,另一方面通过孔径调控降低了主体wf6的物理吸附,从而在低温(25-100℃)条件下即可实现高选择性深度除杂,且wf6损耗极低;同时,二元复合改性结构使活性组分在孔道内分布更稳定,焙烧后形成的固载层抗热震性能优异,因而在120-150℃负压再生条件下可多次循环使用,再生50次以上吸附性能衰减小于5%。由此,本发明解决了现有技术中普通分子筛选择性差、易吸附六氟化钨、再生困难的问题,实现了低损耗、高选择性、长寿命的六氟化钨纯化效果。
1.一种氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其特征在于,按质量百分比计由以下组分组成:多孔a型分子筛:85-98.5%;氟化铯:1-10%;氟化锂:0.5-5%。
2.根据权利要求1所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其特征在于,所述多孔a型分子筛为4a分子筛或5a分子筛中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂,其特征在于,所述氟化铯与所述氟化锂的质量比为(1:1)至(5:1)。
4.一种如权利要求1-3任一项所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,包括步骤:
5.根据权利要求4所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,所述含氧有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的至少一种。
6.根据权利要求4所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,所述浸渍处理在室温下进行,浸渍时间为1-6小时;所述干燥处理的温度为60-90℃。
7.根据权利要求4所述氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,所述焙烧处理在惰性气氛或真空下进行,所述焙烧处理的温度为180-280℃,时间为3-8小时。
8.一种六氟化钨的纯化方法,其特征在于,将含有杂质的粗六氟化钨气体与权利要求1-3任一项所述的氟化铯-氟化锂复合改性分子筛吸附剂接触,以吸附去除所述杂质。
9.根据权利要求8所述的纯化方法,其特征在于,所述杂质包括wof4、hf及低价钨氟化物中的一种或多种。
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