[发明专利]一种电子气体吸附剂的改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附剂的改性方法。

背景技术

高纯电子气体是微电子产业的支撑材料之一，无论制造电脑芯片、大规模集成电路、还有航空航天等方面的电子器件都离不开高纯电子气体，特别是在许多重要的尖端技术领域中都必须使用气体质量为6N以上的高纯电子气体。目前我国所使用的高纯电子气体都全部依赖于进口，大大制约了我国在高端技术领域的发展，并导致产品成本居高不下。而且高纯电子气体可用于半导体集成电路N型的制备和粮食的防腐。

但未经过提纯的电子气体中含有大量的氧及水分，限制了其应用，所以在使用前需要对电子气体进行提纯净化。用吸附剂对其中的杂质进行吸附是一种很实用而且经济的方法。但受到吸附剂的结构和性能等方面的影响，吸附剂的吸附量低，如沸石的吸附量一般为18g/mL、活性炭的吸附量一般为25g/mL、硅胶的吸附量一般为5g/mL。所以，在通常情况下需要对吸附剂进行改性。

发明内容

本发明是要解决现有电子气体吸附剂的吸附量低的问题，提供了一种电子气体吸附剂的改性方法。

本发明的一种电子气体吸附剂的改性方法，是按以下步骤进行的：一、将电子气体吸附剂置入吸附器中进行加热；其中，所述电子气体吸附剂为沸石、硅胶或活性炭；沸石和活性炭的加热温度为550～700℃，加热时间为1.5～3h；硅胶的加热温度为150～220℃，加热时间为1.5～3h；

二、按氢气与三甲基铝蒸汽的体积比为(6～7)∶(3～4)，从入口处向吸附器中匀速通入氢气与三甲基铝蒸汽的混合气体，并以与通入混合气体的同样速度从出口处排出混合气体，混合气体的通入时间为1.5～4h，混合气体的通入量为：每1t电子气体吸附剂所用混合气体的体积为180～500L；

本发明利用吸附剂的吸附性，在吸附剂表面上首先吸附金属离子，再利用吸附剂的还原性，将金属离子还原成单质或低价态的离子，通过金属或金属离子对被吸附物质较强的结合力来增加吸附剂对被吸附物质的吸附性能。本发明使用三甲基铝作为负载金属，对活性炭、沸石，以及硅胶进行改性，改性后吸附能力得到了增强，吸附量提高了25～40％。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种电子气体吸附剂的改性方法是按以下步骤进行：一、将电子气体吸附剂置入吸附器中进行加热；其中，所述电子气体吸附剂为沸石、硅胶或活性炭；沸石和活性炭的加热温度为550～700℃，加热时间为1.5～3h；硅胶的加热温度为150～220℃，加热时间为1.5～3h；

二、按氢气与三甲基铝蒸汽的体积比为(6～7)∶(3～4)，从入口处向吸附器中匀速通入氢气与三甲基铝蒸汽的混合气体，并以与通入混合气体的同样速度从出口处排出混合气体，混合气体的通入时间为1.5～4h，混合气体的通入量为：每1t电子气体吸附剂所用混合气体的体积为180～500L；

本实施方式利用吸附剂的吸附性，在吸附剂表面上首先吸附金属离子，再利用吸附剂的还原性，将金属离子还原成单质或低价态的离子，通过金属或金属离子对被吸附物质较强的结合力来增加吸附剂对被吸附物质的吸附性能。本发明使用三甲基铝作为负载金属，对活性炭、沸石，以及硅胶进行改性，改性后吸附能力得到了增强，吸附量提高了25～40％。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中沸石和活性炭的加热温度为600℃，加热时间为2h。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤一中硅胶的加热温度为200℃，加热时间为2h。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是，步骤二中氢气与三甲基铝蒸汽的体积比为2∶1。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是，步骤二中混合气体的通入时间为2h。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是，步骤二中混合气体的通入量为：每1t电子气体吸附剂所用混合气体的体积为200L。其它与具体实施方式一至五之一相同。

通过以下试验验证本发明的有益效果：

试验1一种电子气体吸附剂的改性方法，是按以下步骤进行的：一、将卤化钠型沸石置入吸附器中进行加热；其中，加热温度为600℃，加热时间为2h。