[發(fā)明專利]儲(chǔ)存材料和由其獲得H-硅烷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180031565.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN103097294A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諾伯特·奧尼爾;加瓦德·莫赫森尼;斯文·霍爾;克里斯蒂安·鮑赫;魯門·德爾特舍維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯帕恩特私人有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/04
• 分類號(hào): C01B33/04
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉繼富

本發(fā)明涉及儲(chǔ)存材料，并涉及由其獲得H-硅烷的方法。

氣態(tài)的或易揮發(fā)的，即短鏈H-硅烷Si_nH_2n+2是將硅沉積在表面上的過程中的重要起始物料，例如在CVD過程中或用于制備溶液(例如用于噴墨過程中)。短鏈H-硅烷的一個(gè)決定性的缺點(diǎn)是較低的代表性物質(zhì)(n＝1、2)是氣態(tài)的，所以只能在加壓的氣瓶中處理。此外，最高到鏈長為n＝6的所有的H-硅烷毫無例外地都是自燃的，所以需要許多安全措施以便較大量地儲(chǔ)存。但是短鏈H-硅烷的高蒸氣壓對(duì)于氣相過程是有利的，因?yàn)槟軌虮ＷC硅烷在氣相中的高濃度。

因此，需要儲(chǔ)存短鏈H-硅烷的安全形式并需要根據(jù)需要或在需要時(shí)釋放短鏈H-硅烷的合適的方法。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，例如從DE?2139155已知鏈長n＝7或更長的聚硅烷Si_nH_2n+2在空氣中是非自燃的。

在文獻(xiàn)中，存在從較長鏈聚硅烷中釋放短鏈H-硅烷的若干方法：

a)熱分解

聚硅烷在高溫下分解成硅和氫。但是，該熱分解在低到接近300℃的溫度開始，然后產(chǎn)生氫、短鏈硅烷Si_nH_2n+2以及聚合產(chǎn)物(SiH_＜2)_x，例如從R.Schwarz，F(xiàn).Heinrich，Zeitschrift?für?anorganische?und?allgemeine?Chemie1935(221)277已知的。該方法的缺點(diǎn)是從起始物料獲得的短鏈硅烷的低收率，這是因?yàn)闊岱纸猱a(chǎn)生含硅的殘留物。

b)催化聚合

例如，從R.C.Kennedy，L.P.Freeman，A.P.Fox，M.A.Ring，Journal?ofinorganic?and?nuclear?chemistry?1966(28)1373已知，具有至少一個(gè)Si-Si鍵的硅烷在合適的催化劑如鋰鹽的存在下會(huì)在較低的溫度聚合，通過除去SiH₄形成更高級(jí)的聚硅烷(SiH₂)_x。該方法的缺點(diǎn)是在聚合過程中每個(gè)起始分子Si_nH_2n+2只形成一個(gè)SiH₄分子，所以用于安全儲(chǔ)存的n＞6的物質(zhì)的短鏈材料的產(chǎn)率仍然小。F.Feher，F(xiàn).Ocklenburg，D.Skrodzki，Zeitschrift?fürNaturforschung?1980(35b)869報(bào)導(dǎo)，較高級(jí)的低聚硅烷與大約等摩爾量的AlCl₃在加熱時(shí)反應(yīng)以去除SiH₄和少量二硅烷和三硅烷，形成組成為SiH_0.98的黃色聚合物。甚至在較低量的AlCl₃在芳香溶劑中在不大于85℃的溫度下觀察到緩慢的聚合。盡管這里的聚合物含有更少的氫，在n＞6的硅烷的情況下，僅有大于50％的起始的硅被作為短鏈硅烷釋放。

c)聚氟硅烷與氫氟酸反應(yīng)

參考文獻(xiàn)P.L.Timms，R.A.Kent，T.C.Ehlert，J.L.Margrave，Journal?ofthe?American?Chemical?Society?1965(87)2824公開了一種導(dǎo)致從聚氟硅烷(F₂Si)_x形成聚硅烷的方法。將物料與氫氟酸混合，鏈長n最高為6的硅烷可以被分離，其中僅形成完全氫化的化合物Si_nH_2n+2。缺點(diǎn)還是硅烷的低收率，這是因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，來自酸的H⁺從形式上被還原成氫化物，同時(shí)形成SiO₂，例如：

4/x(F₂Si)_x+6H₂O-＞SiH₄+3SiO₂+8HF

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)

所引用的方法中沒有一種顯示出以可用的收率高效地產(chǎn)生H-硅烷。現(xiàn)有技術(shù)還缺少可以以所需要的量提供的儲(chǔ)存材料(可儲(chǔ)存的形式)。

所以，本發(fā)明的目的是提供一種H-硅烷的可安全儲(chǔ)存的形式和重新獲得這些H硅烷的方法。

氫化的硅烷(H-硅烷)可以作為純化合物或作為化合物的混合物存在，可以通過降解或進(jìn)一步的反應(yīng)從儲(chǔ)存材料獲得，其中優(yōu)選產(chǎn)生H-硅烷Si_nH_2n+2和/或Si_nH_2n，其中n＝1-6。