HCl電子氣體是集成電路制程中刻蝕和清洗的關鍵氣體,其水分、金屬離子等有害雜質(zhì)需嚴格控制,ppbv(10^-9)級深度除水對保障HCl電子氣體的純度、品質(zhì)穩(wěn)定性和制程應用效果至關重要。常規(guī)活性炭雖然耐HCl腐蝕,具有較高比表面積,但除水活性有限。該工作對活性炭進行了酰氯化修飾,并研究了酰氯化活性炭對HCl電子氣體的深度除水作用。結果表明,活性炭經(jīng)氧化酸化和酰氯化處理后,形成的表面酰氯化官能團可選擇性地與HCl電子氣體中的ppmv(10^-6)級水分反應,將水分轉(zhuǎn)化為HCl,使HCl電子氣體中水分降至ppbv級,同時自身水解生成表面羧基等官能團,對存在HCl電子氣體中和活性炭可能釋出的痕量金屬離子,有吸附阻滯作用,抑制了深度除水后HCl電子氣體中金屬離子的顯著增加。由于表面羧基等官能團可重新酰氯化,活性炭材料對HCl電子氣體的高效、選擇性深度除水能力再生成為可能。該工作也為探索石墨烯、碳納米管等新型碳材料在電子氣體深度純化上的新應用提供了依據(jù)。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖1(a)活性炭和(b)酰氯化活性炭的N2吸/脫附曲線

表面修飾前后活性炭的孔徑分布曲線如圖2所示，多孔性數(shù)據(jù)，包括比表面積、孔容、平均孔徑等總結于表1。活性炭經(jīng)硫酸/硝酸混酸氧化和氯化亞砜酰氯化后，依然保持了發(fā)達的多級孔道結構。未修飾前活性炭比表面積較高，孔容較大�；焖嵫趸鸬母g作用，導致活性炭中部分孔壁的破壞和部分微孔坍塌，一....

圖2(a)活性炭和(b)酰氯化活性炭的孔徑分布曲線

圖1(a)活性炭和(b)酰氯化活性炭的N2吸/脫附曲線2.2表觀形貌測試

圖3SEM圖:(a)活性炭;(b)、(c)氧化活性炭;(d)酰氯化活性炭

活性炭、氧化活性炭和酰氯化活性炭的掃描電子顯微鏡(SEM)圖如圖3所示。從圖3(a)可以看出，活性炭孔隙結構發(fā)達，眾多開口的大小孔道和裸露的孔壁使得表面粗糙;圖3(b)～(c)顯示，混酸強氧化后的活性炭，裸露的孔壁被腐蝕，部分孔道坍塌，表面變得相對光滑，大小孔道開口依然可見;圖3....

圖4FT-IR光譜:a．未修飾;b．氧化;c．酰氯化的活性炭

由圖4(c)可見，氧化活性炭酰氯化后，F(xiàn)T-IR譜中以3434cm-1為中心的O-H鍵伸縮振動吸收峰顯著減弱，1713cm-1處顯示酰氯基團C=O鍵增強的尖銳峰，1380cm-1附近出現(xiàn)COO-基團的對稱和不對稱振動吸收，同時600～800cm-1出現(xiàn)C-Cl的伸縮振動峰，....

本文編號：3903700