多晶硅工艺中低聚氯硅烷催化裂解制单硅烷的研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2022年第3期北京时间：

作者：赵文龙, 籍煜雯, 彭文才, 张建树, 张金利, 王西玉, 郑盛涛, 万伟

单位：1 石河子大学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室,新疆 石河子 832003;<br/>2 天津大学化工学院,天津300072;<br/>3 新疆大全新能源有限公司,新疆 石河子 832000

摘要：改良西门子法生产多晶硅的过程中会产生大量的副产物低聚氯硅烷。本文取自120~180℃沸程段的低聚氯硅烷采用GC和600MHz液体核磁硅谱共振仪(29SiNMR)进行定性及定量分析,确定其含有0.53%的SiHCl3、3.34%的SiCl4、7.56%的Si2OCl6、12.05%的Si2HCl5及76.53%的Si2Cl6(均以质量百分比计)。随后采用HCl做裂解气,N,N-二甲基苯胺做催化剂,发现Si2HCl5比Si2Cl6反应快,而Si2OCl6含量在反应前后基本保持不变。Si2Cl6的裂解率随催化剂添加量的增多而显著增大,表明该催化剂对低聚氯硅烷裂解反应具有良好的催化活性,在1.0%的N,N-二甲基苯胺、反应温度120℃、HCl气速30mL/min及350r/min下反应180min,反应裂解率最高为89.13%,单硅烷收率为92.08%。

关键词：多晶硅,低聚氯硅烷,催化裂解,N,N-二甲基苯胺,HCl

基金资助：兵团重大科技项目(2020AA004,2017AA007),八师重大科技项目(2020ZD02)