離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法
【專利摘要】基于離子液體具有不揮發(fā)、溶解能力強(qiáng)等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，本發(fā)明提出了一種在離子液體介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的工藝方法，實(shí)施結(jié)果證實(shí)，該發(fā)明提出的工藝方法獲得了非常好的有益效果。與現(xiàn)行的氣固相冷氫化催化加氫工藝相比，本發(fā)明不僅可以顯著降低催化加氫反應(yīng)的溫度和壓力，而且能夠提高四氯化硅的轉(zhuǎn)化率及三氯氫硅的選擇性。本發(fā)明具體實(shí)施例中所獲得的四氯化硅轉(zhuǎn)化率為20~40%，三氯氫硅的選擇性可達(dá)到90~96%。
【專利說明】離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于離子液體介質(zhì)，借助于催化反應(yīng)，將四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫娃的工藝方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國多晶硅企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝絕大多數(shù)為改良西門子法，即以冶金級硅粉與氯化氫反應(yīng)制得混合氯硅烷(四氯化硅、三氯氫硅等)，經(jīng)過粗餾和精餾，分離出三氯氫硅，再將三氯氫硅與高純氫氣在高溫下發(fā)生還原，產(chǎn)物中的硅蒸汽經(jīng)過化學(xué)氣相沉積而獲得高純多晶硅棒。該工藝的反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，即每產(chǎn)出I噸多晶硅將伴生10噸以上的四氯化硅和I~5噸氯化氫。四氯化硅常壓下為液體，沸點(diǎn)較低，極易氣化和水(潮)解，具有很強(qiáng)的腐蝕性和毒性，難以批量儲藏和運(yùn)輸。因此，對副產(chǎn)物四氯化硅進(jìn)行科學(xué)、高效的循環(huán)利用已成為多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸。
[0003]四氯化硅的利用，目前主要有兩種途徑。一是以四氯化硅為原料生產(chǎn)下游產(chǎn)品，如氣相白炭黑、有機(jī)硅、光纖預(yù)制棒和硅酸乙酯等，二是將四氯化硅氫化還原轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，循環(huán)復(fù)用，生產(chǎn)多晶硅。其中，第二種轉(zhuǎn)化途徑更為可取。將四氯化硅加氫轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，不僅可以增加多晶硅的生產(chǎn)原料供給，降低成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物料的閉路循環(huán)，而且能夠有效減輕或化解四氯化硅造成的貯運(yùn)和潛在污染壓力。實(shí)現(xiàn)四氯化硅向三氯氫硅的轉(zhuǎn)化，目前國內(nèi)外大多數(shù)廠家均采用了冷氫化催化加氫工藝。該工藝的主要技術(shù)路線是，先將催化劑和硅粉活化，然后通入氫氣和四氯化硅混合氣體，在一定的溫度和壓力下，混合氣體與催化劑和硅粉以流化狀態(tài)相互接觸，發(fā)生氫化反應(yīng)而部分轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，該工藝所基于的反應(yīng)方程式為3SiCl4 + Si + 3H2 = 4SiHCl3。催化劑對于提高四氯化硅冷氫化制備三氯氫硅的轉(zhuǎn)化率和選擇性具有十分重要的影響。國內(nèi)外目前雖然已經(jīng)提出了以鎳基催化劑為主的若干種適于冷氫化的催化劑方案，但這些催化劑自身或催化工藝過程尚存在高溫預(yù)活化、成本高、轉(zhuǎn)化率較低，以及設(shè)備易堵塞和磨損、催化劑難以分離回收等諸多不足。
[0004]室溫離子液體(RTILs)是在室溫附近呈液態(tài)、由有機(jī)陽離子和無機(jī)(或有機(jī))陰離子構(gòu)成的常溫熔融鹽液。組成和結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性賦予RTILs許多特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，如:不揮發(fā)，不燃燒，毒性??；液程寬，熱能存儲密度大，穩(wěn)定性強(qiáng)；電導(dǎo)率高，電化學(xué)窗口寬；溶解能力強(qiáng)，可溶解許多無機(jī)和有機(jī)物；極性可調(diào)，能夠形成均相或多相，適宜用作分離溶劑或構(gòu)成反應(yīng)-分離耦合體系；界面張力較低，易形成氫鍵等有序超分子結(jié)構(gòu)，可起到模板劑作用。借助于RTILs這些獨(dú)特的物化性能，在較低溫度和較小的壓強(qiáng)下實(shí)現(xiàn)四氯化硅向三氯氫硅的液相冷氫化轉(zhuǎn)化，具有其它方法不可比擬的優(yōu)越性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是借助離子液體特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，在明顯降低加氫反應(yīng)的溫度和壓力的條件下，實(shí)現(xiàn)四氯化硅到三氯氫硅的冷氫化制備，本發(fā)明所獲得的四氯化硅轉(zhuǎn)化率為20~40%，三氯氫硅的選擇性為90~96%。[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提出了一種離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，包括以下步驟:
(1)、硅粉和催化劑的預(yù)處理:分別將硅粉和催化劑加熱升溫至15(T200°C，通入
0.5~1.5MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓處理2~3h ；
(2)、催化加氫反應(yīng):在隔絕空氣條件下，將步驟(1)處理過的硅粉和催化劑混合，并向其中加入四氯化硅和離子液體，在攪拌條件下，加熱升溫至7(T200°C，通入0.5^2.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)2~3h，在催化加氫反應(yīng)開始時(shí)，計(jì)時(shí)，定時(shí)取樣并對物料成分進(jìn)行分析，在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，可得到含有三氯氫硅的混合物；
(3)、反應(yīng)結(jié)束后的物料處理:加氫反應(yīng)結(jié)束后，停止通入氫氣，泄壓至常壓，維持溫度不變，繼續(xù)攪拌，通過加熱將反應(yīng)器中留存的氯硅烷蒸出，引入水中進(jìn)行消解，然后降至室溫，將反應(yīng)器中余下的離子液體、催化劑及硅粉進(jìn)行過濾和分離。
[0007]所述的催化劑為負(fù)載型催化劑，該催化劑通過將活性炭載體浸潰于一定濃度的鎳氨和銅氨絡(luò)離子溶液中，用水合肼還原后獲得催化劑前軀體，然后再把前軀體分散于鈀氨絡(luò)離子溶液中，以水合肼還原，最后經(jīng)過濾、洗滌和真空干燥而獲得。所述催化劑中，作為活性成分的金屬鎳、銅和鈀占負(fù)載型催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~30%，催化劑的比表面積為300~700 m2.g'粒度 10 ~150 目。
[0008]所述的離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺鹽或1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的任意一種。
[0009]所述的娃粉為質(zhì)量含量大于98%的冶金級娃粉,平均粒徑為150-200 μ m。
[0010]所述的四氯化硅，取自多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，四氯化硅的質(zhì)量含量不低于99%。
[0011]所述步驟(2)中，催化劑、離子液體與硅粉的質(zhì)量比為(0.0f0.1):(5^15):1。
[0012]所述步驟(2)中，四氯化硅加入量與硅粉的摩爾比為(3飛):1。
[0013]所述的攪拌速度為100~300rpm。
[0014]向步驟(2)得到的含有三氯氫硅的混合物中加入離子液體，攪拌、靜置，所得混合體系分為上下兩層，依照分層界面將上層液和下層液分離開，將分離出的上層液加熱到三氯氫硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到三氯氫硅，將分離出的下層液加熱升溫到四氯化硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到四氯化硅。
[0015]在向含有三氯氫硅的混合物中加入離子液體，攪拌溶解并靜置分層的過程中，需保持溶液體系的溫度為0- 5°C。
[0016]所述的物料成分分析，所采用的方法為氣相色譜分析法。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
(I)、 本發(fā)明的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，利用離子液體不揮發(fā)、溶解能力強(qiáng)等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，通過較溫和的反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)四氯化硅到三氯氫硅的液相冷氫化制備。與現(xiàn)行的氣固相冷氫化加氫工藝相比，本發(fā)明不僅可以顯著地降低加氫反應(yīng)的溫度和壓力，而且能夠提高四氯化硅的轉(zhuǎn)化率及三氯氫硅的選擇性。其中，四氯化硅轉(zhuǎn)化率為20~40%，三氯氫硅的選擇性為90~96%。
[0018](2)、本發(fā)明的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，可實(shí)現(xiàn)對多晶硅企業(yè)副產(chǎn)物四氯化硅高效循環(huán)利用，能夠較好地解決四氯化硅的儲、運(yùn)技術(shù)難題。同時(shí)，完成反應(yīng)后，所用離子液體可以回收、復(fù)用，因此能夠有效降低三氯氫硅的制備成本。[0019](3)、本發(fā)明所采用的自制負(fù)載型催化劑，具有顆粒小、粒徑分布均勻等特點(diǎn)，作為催化劑主要活性組分的鎳、銅和鈀粒子通過分步的受控還原和原位沉積方法，緩慢地逐層吸附、還原并沉積在活性炭的表面和微孔中，三種金屬粒子在活性炭載體上分布均勻，相互協(xié)同，形成了具有較大比表面積的負(fù)載型催化劑。所得催化劑的比表面積為300~700m2.Ρ，三種金屬粒子在活性炭載體上的負(fù)載量為15~30%，可以顯著提高四氯化硅轉(zhuǎn)制三氯氫硅的催化效率。
[0020](4)、本發(fā)明所制備的負(fù)載型催化劑，在制備方法上具有工藝方法簡單，原料成本低廉，反應(yīng)條件溫和，投入較小，能耗較低，無污染等特點(diǎn)。同時(shí)，所制得的催化劑具有一定的磁性，有利于催化劑使用后的磁選分離和回收。
[0021](5)、本發(fā)明的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，工藝簡單，原料成本較低，操作條件溫和，閉路循環(huán)，沒有污染，投入小，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的操作過程在未指明情況下均是在常溫常壓下進(jìn)行。
[0023]離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，包括以下具體步驟:
(1)、硅粉和催化劑的預(yù)處理:常溫常壓下，分別取一定量的催化劑和硅粉放進(jìn)不同的剛玉瓷舟內(nèi)，均勻攤薄至0.5^1mm,分別放進(jìn)管式爐內(nèi)，爐口端密封，爐溫升至150-200 V，通入0.5^1.5MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓下進(jìn)行活化預(yù)處理2~3h ；
(2)、催化加氫反應(yīng):在隔 絕空氣條件下，根據(jù)高壓反應(yīng)釜的容積，先裝入一定質(zhì)量、經(jīng)過預(yù)處理的硅粉，再按照硅粉質(zhì)量的廣10%稱取預(yù)處理過的催化劑加進(jìn)反應(yīng)釜，然后按照硅粉與離子液體1:(5~15)的質(zhì)量比，向反應(yīng)釜內(nèi)加入離子液體，混合均勻，之后，以硅粉與四氯化硅摩爾比1:(3~5)的比例，稱取相應(yīng)質(zhì)量的四氯化硅加入反應(yīng)釜，攪拌并混合均勻，加料完畢后，將高壓反應(yīng)釜密封，以IOOlOOrpm的速度進(jìn)行攪拌，加熱升溫至7(T200°C，在此溫度下通入0.5^2.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)過程中維持氫氣壓力不變，加氫反應(yīng)開始并計(jì)時(shí)，定時(shí)取樣并進(jìn)行成分分析，整個催化加氫反應(yīng)過程持續(xù)時(shí)間為2~3h ;在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，可得到含有三氯氫硅的混合物；
(3)、反應(yīng)結(jié)束后的物料處理:加氫反應(yīng)結(jié)束后，停止通入氫氣，打開排氣閥，將釜內(nèi)壓力緩慢泄至常壓，但溫度維持不變，且繼續(xù)攪拌，釜內(nèi)殘余的四氯化硅和生成的其它氯硅烷產(chǎn)物在高溫下從反應(yīng)液體中蒸發(fā)逸出，通過排氣管引進(jìn)水中加以消解；降低溫度至常溫，將釜中殘留的固液混合物取出，過濾即可將離子液體與催化劑及硅粉分開，離子液體可以重復(fù)利用。
[0024]所述的催化劑是以活性炭為載體，通過浸潰-還原法自制的負(fù)載型催化劑，其活性成分為金屬鎳、銅和鈀；基本制法是:分別把可溶性鎳鹽、可溶性銅鹽和可溶性鈀鹽溶于水中，加入氨水，生成一定濃度的金屬氨絡(luò)離子溶液，將活性炭浸潰其中，之后，控制溫度條件，采用水合肼進(jìn)行還原即可得到。所得的催化劑中，鎳、銅和鈀金屬活性成分占催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~30%，催化劑的比表面積為300~700 m2.g'粒度為10~150目。
[0025]所述的離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺鹽或1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的任意一種。[0026]所述的娃粉為質(zhì)量含量大于98%的冶金級娃粉,平均粒徑為150-200 μ m。
[0027]所述的四氯化硅，取自多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，四氯化硅的質(zhì)量含量不低于99%。
[0028]所述步驟(2)中，催化劑、離子液體與硅粉的質(zhì)量比為(0.0f0.1):(5^15):1。
[0029]所述步驟(2)中，四氯化硅加入量與硅粉的摩爾比為(3-5):1。
[0030]所述的攪拌速度為100~300rpm。
[0031]向所述步驟(2)中反應(yīng)釜內(nèi)引出并冷凝的氯硅烷(含三氯氫硅)混合物中，加入離子液體，通過攪拌和靜置，得到的混合體系分為上下兩層，依照分層界面將上層液和下層液分離開，將分離出的上層液加熱到三氯氫硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到三氯氫硅，將分離出的下層液加熱升溫到四氯化硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到四氯化硅。此步驟的操作過程中，需要保持混合溶液體系的溫度為0- 5°C。
[0032]所述的物料成分分析，所采用的方法為氣相色譜分析法。
[0033]實(shí)施例1
分別取100g硅粉和100g催化劑，放進(jìn)不同的剛玉瓷舟內(nèi)，均勻攤薄至0.5mm，將瓷舟放進(jìn)管式爐內(nèi)，爐口端密封，爐溫升至150°C，通入0.5MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓下活化預(yù)處理2h ；
在真空手套箱中，取IOg硅粉和0.1g催化劑加入500ml容積的高壓反應(yīng)釜中，再加入50g 1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽，之后，將184g四氯化硅加入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜密封后，以IOOrpm的速度進(jìn)行攪拌，溫度升至70°C，通入0.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)過程中維持氫氣壓力不變，加氫反應(yīng)開始并計(jì)時(shí)，每隔IOmin定時(shí)取樣，進(jìn)行成分分析，整個催化加氫反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為2h ;在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，可得到含有三氯氫硅的混合物；
加氫反應(yīng)結(jié)束后，停止通氫氣，打開排氣閥，將釜內(nèi)壓力緩慢泄至常壓，但溫度維持不變，且繼續(xù)攪拌，釜內(nèi)殘余的四氯化硅和生成的其它氯硅烷產(chǎn)物在高溫下從反應(yīng)混合液體系中蒸發(fā)逸出，通過排氣管引進(jìn)水中加以消解；降低溫度至常溫，將釜中余留的固液混合物取出，過濾，即可將離子液體與催化劑及硅粉分開。
[0034]經(jīng)測定，本實(shí)施例所達(dá)到的四氯化硅轉(zhuǎn)化率為25.7%，三氯氫硅的選擇性為92.8%。
[0035]實(shí)施例2
分別取100g硅粉和100g催化劑，放進(jìn)不同的剛玉瓷舟內(nèi)，均勻攤薄至1mm，將瓷舟放進(jìn)管式爐內(nèi)，爐口端密封，爐溫升至200°C，通入1.5MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓下活化預(yù)處理3h ；
在真空手套箱中，取IOg硅粉和Ig催化劑加入500ml容積的高壓反應(yīng)釜中，再加入150g 1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺鹽，之后，將306g四氯化硅加入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜密封后，以300rpm的速度進(jìn)行攪拌，溫度升至200°C，通入2.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)過程中維持氫氣壓力不變，加氫反應(yīng)開始并計(jì)時(shí)，每隔IOmin定時(shí)取樣，進(jìn)行成分分析，整個催化加氫反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為3h ;在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，得到含有三氯氫硅的混合物；
加氫反應(yīng)結(jié)束后，停止通氫氣，打開排氣閥，降釜內(nèi)壓力緩慢泄至常壓，但溫度維持不變，且繼續(xù)攪拌，釜內(nèi)殘余的四氯化硅和生成的其它氯硅烷產(chǎn)物在高溫下從反應(yīng)溶液體系中蒸發(fā)逸出，通過排氣管引進(jìn)水中加以消解；降低溫度至常溫，將釜中余留的固液混合物取出，過濾即可將離子液體與催化劑及硅粉分開。
[0036]經(jīng)測定，本實(shí)施例所達(dá)到的四氯化硅轉(zhuǎn)化率為38.7%，三氯氫硅的選擇性為95.2%。
[0037]實(shí)施例3
分別取100g硅粉和100g催化劑，放進(jìn)不同的剛玉瓷舟內(nèi)，均勻攤薄至0.7mm，將瓷舟放進(jìn)管式爐內(nèi)，爐口端密封，爐溫升至170°C，通入1.0MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓下活化預(yù)處理 2.5h ；
在真空手套箱中，取IOg硅粉和0.5g催化劑加入500ml容積的高壓反應(yīng)釜中，再加入100g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，之后，將245g四氯化硅加入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜密封后，以200rpm的速度進(jìn)行攪拌，溫度升至140°C，通入1.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)過程中維持氫氣壓力不變，加氫反應(yīng)開始并計(jì)時(shí)，每隔IOmin定時(shí)取樣，采用氣相色譜分析法對樣品進(jìn)行成分分析，整個催化加氫反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為2.5h ;在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，得到含有三氯氫硅的混合物；
反應(yīng)結(jié)束后，停止通氫氣，打開排氣閥，降釜內(nèi)壓力緩慢泄至常壓，但溫度維持不變，且繼續(xù)攪拌，釜內(nèi)殘余的四氯化硅和生成的其它氯硅烷產(chǎn)物在高溫下從反應(yīng)溶液體系中蒸發(fā)逸出，通過排氣管引進(jìn)水中加以消解；降低溫度至常溫，將釜中余留的固液混合物取出，過濾即可將離子液體與催化劑及硅粉分開。
[0038]在上述加氫反應(yīng)步驟中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，得到含有三氯氫硅的混合物，向其中加入一定量離子液體，并控制混合物體系的溫度為0- 5°C，攪拌、靜置后，所得混合體系分為上下兩層，依照分層界面將上層液和下層液分離開，將分離出的上層液加熱到三氯氫硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到三氯氫硅，將分離出的下層液加熱升溫到四氯化硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到四氯化硅。[0039]經(jīng)測定，本實(shí)施例所達(dá)到的四氯化硅轉(zhuǎn)化率為34.9%，三氯氫硅的選擇性為94.3%ο
【權(quán)利要求】
1.離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、硅粉和催化劑的預(yù)處理:分別將硅粉和催化劑，加熱升溫至15(T200°C，通入0.5~1.5MPa壓力的氫氣，恒溫恒壓處理2~3h ； (2)、催化加氫反應(yīng):在隔絕空氣條件下，取步驟(1)處理過的硅粉和催化劑混合，并向其中加入四氯化硅和離子液體，在攪拌條件下，加熱升溫至7(T200°C，通入0.5^2.5MPa壓力的氫氣，反應(yīng)2~3h，在反應(yīng)過程中，將反應(yīng)得到的氣體產(chǎn)物引出并冷凝，可得到含有三氯氫娃的混合物； (3 )、反應(yīng)結(jié)束后的物料處理:反應(yīng)結(jié)束后，停止通入氫氣，泄壓至常壓，維持溫度不變，繼續(xù)攪拌，通過加熱將反應(yīng)器中留存的氯硅烷蒸出，引入水中進(jìn)行消解，然后降至室溫，將反應(yīng)器中余下的離子液體、催化劑及硅粉進(jìn)行過濾和分離。
2.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述的催化劑為負(fù)載型催化劑，該催化劑通過將活性炭載體浸潰于一定濃度的鎳氨和銅氨絡(luò)離子溶液中，用水合肼還原后獲得催化劑前軀體，然后再把前軀體分散于鈀氨絡(luò)離子溶液中，以水合肼還原，最后經(jīng)過濾、洗滌和真空干燥而獲得，所述催化劑中，作為活性成分的金屬鎳、銅和鈀占負(fù)載型催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~30%，催化劑的比表面積為300~700 m2.g'粒度 10 ~150 目。
3.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述的離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺鹽或1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的任意一種。
4.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述的娃粉為質(zhì)量含量大于98%的冶金級娃粉,平均粒徑為150-200 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述四氯化硅的質(zhì)量含量不低于99%。
6.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，催化劑、離子液體與硅粉的質(zhì)量比為(0.0f0.1):(5^15):1。
7.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，四氯化硅加入量與硅粉的摩爾比為(3飛):1。
8.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:所述的攪拌速度為10(T300rpm。
9.如權(quán)利要求1所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:向步驟(2)中獲得的含有三氯氫硅的混合物中加入離子液體，攪拌、靜置，所得混合體系分為上下兩層，依照分層界面將上層液和下層液分離開，將分離出的上層液加熱到三氯氫硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到三氯氫硅，將分離出的下層液加熱升溫到四氯化硅的沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行蒸餾，收集餾出液即得到四氯化硅。
10.如權(quán)利要求9所述的離子液體介質(zhì)中四氯化硅液相冷氫化制備三氯氫硅的方法，其特征在于:在向含有三氯氫硅的混合物中加入離子液體，攪拌溶解并靜置分層的過程中，保持溶液體系的溫度為0- 5°C。
【文檔編號】B01J23/89GK103787339SQ201410000503
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】張軍, 李晶晶, 杜西剛, 米剛, 宋幫才, 牛睿祺 申請人:河南科技大學(xué)