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硅烷的制備和應(yīng)用

* 來(lái)源: * 作者: * 發(fā)表時(shí)間: 2020/12/02 20:06:18 * 瀏覽: 47

    硅烷是一種無(wú)色、與空氣反應(yīng)并會(huì)引起窒息的氣體。該氣體通常與空氣接觸會(huì)引起燃燒并放出很濃的白色的無(wú)定型二氧化硅煙霧。它對(duì)健康的首要危害是它自燃的火焰會(huì)引起嚴(yán)重的熱灼傷,如果嚴(yán)重甚至?xí)旅?。如果火焰或高溫作用在硅烷鋼瓶的某一部分?huì)使鋼瓶在安全閥啟動(dòng)之前爆炸。如果泄放硅烷時(shí)壓力過(guò)高或速度過(guò)快會(huì)引起滯后性的爆炸。泄漏的硅烷如沒(méi)有自燃會(huì)非常危險(xiǎn),不要靠近。處理緊急情況的人員必須要有個(gè)人防護(hù)設(shè)備和適應(yīng)當(dāng)時(shí)情況的防火保護(hù)。不要試圖在切斷氣源之前滅火。

    在反應(yīng)瓶和加料漏斗里分別裝入1.14g LiAlH4于70mL乙醚中的溶液和2.30mL SiCl4于50mL乙醚中的圖硅烷的制備裝置溶液。在整個(gè)合成過(guò)程中,把冷浴和指型冷卻管分別保持在-15~-20℃和-78.5℃。將儀器抽空后,乙醚開(kāi)始回流,此時(shí)必須要注意避免過(guò)多的驟沸。然后,將靠近反應(yīng)裝置的U形管接收器冷卻到-95℃(用甲苯凍膏),其余四個(gè)接收器冷卻到-196℃(液氮)。在攪拌下,用15min將SiCl4+乙醚溶液加入到LiAlH4懸浮液中。為了避免乙醚劇烈回流,使甲硅烷連續(xù)地以中等速度分出。調(diào)節(jié)反應(yīng)器和真空管路之間的玻璃活塞便可以容易地控制反應(yīng)速度。將SiCl4加完后,繼續(xù)攪拌15~20min,以保證反應(yīng)完全。在此期間,將反應(yīng)器和真空系統(tǒng)切斷以免乙醚逃逸過(guò)多。當(dāng)甲硅烷從真空系統(tǒng)排凈之后,將空氣通入反應(yīng)器,拆開(kāi)真空系統(tǒng)。

    硅烷氣是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的材料,因?yàn)樗菍⒐璺肿痈街陔姵乇砻娴淖钣行Х绞?。在高?00℃的環(huán)境下,硅烷氣分解成氣態(tài)硅和氫氣。氫氣燃燒后,剩下的就是純硅了。此外,硅烷氣可以說(shuō)是無(wú)處不在。除了光伏產(chǎn)業(yè)外,還有很多制造工廠需要用到硅烷氣,如平板顯示器、半導(dǎo)體、甚至鍍膜玻璃生產(chǎn)廠。