六氟乙烷和五氟一氯乙烷在NaX 上的吸附平衡

張金柯, 金佳敏, 繆光武, 陳銀飛, 杜肖賓, 白占旗, 劉武燦

(1. 浙江工業大學 化學工程學院, 浙江 杭州 310014; 2. 浙江省化工研究院 含氟溫室氣體替代及控制處理國家重點實驗室, 浙江 杭州 310023)

1 前 言

六氟乙烷(C2F6，R116)是無色、無味、非易燃氣體。高純R116 是超大規模集成電路必需的介質[1-3]，主要用于電子清洗及蝕刻工藝。隨著半導體芯片尺寸越來越小，電子行業對R116 的純度要求也越來越高，即使百萬分之一的微量雜質也能導致電子產品的不合格率迅速增加[1]，因此，高效去除工業級R116 中的各類雜質變得十分重要。

工業級R116 產品主要從五氟一氯乙烷(C2F5Cl，R115)直接氟化而來[4]，工業品中有多種含氟、氯、氫化合物雜質，雜質情況復雜，其中以R115 為主。R116 沸點 -78.2 ℃，非極性，R115 沸點 -39 ℃，極性。電子級R116 純化主要采用精餾法[5-6]，R115 類含氯雜質去除主要采用氟化偶合精餾[7-9]方法。然而精餾需要低溫、高壓，能耗高，對設備要求高，同時氟化操作腐蝕性強，對操作和設備要求高。吸附分離法操作條件溫和、能耗低、去除深度高，在工業生產電子級R116 中具有明顯優勢，而工業應用的前提是選擇高效吸附劑。

PENG[10]研究R115/R125 體系分離時發現R115/AC 屬于能量不均一體系，最大吸附熱40 kJ·mol-1，R115 在MFI 型全硅分子篩的孔道和交叉點吸附熱分別為52.2 和44.6 kJ·mol-1。PARK[11]發現R115/AC 的吸附熱為15.368～25.689 kJ·mol-1，MOON[12]發現R115 在AC 和Pd/AC 上的吸附熱隨覆蓋度增加而上升的異常現象，作者認為吸附相分子之間發生了相互作用力。

隨著新型吸附劑的開發和TSA/PSA 技術的發展，吸附技術已廣泛應用于工業分離，但R116 吸附純化研究只有極少量的專利適用性報道，吸附分離機理尚不清晰。……