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用在半导体和光电产品领域的硅材料对纯度有着极为严格的要求。在化学气相沉积炉内的氢气中,即便包含极微量的磷化氢杂质也会对材料的质量产生严重影响。因此,将磷化氢的含量控制在要求的范围以下是至关重要的。与其他研究报道中金属氧化物类吸附剂不同,在本研究中通过在13X分子筛上负载氯化铜或氯化锌制得改性吸附剂用于吸附痕量的磷化氢。为考察吸附剂的性能,在-15 to50°C范围内,研究了不同温度下吸附剂的突破曲线和吸附容量。本研究采用X射线衍射和表面分析来表征吸附剂以及探索吸附机理。结果表明,氯化铜以单分子或亚单分子层形式分布在载体表面,在实验条件下氯化锌改变了13X分子筛的结构。负载氯化铜后,Cu-13X吸附剂的XRD谱图在35.6°and38.8°处出现了新的特征衍射峰,而Zn-13X在10°处的衍射峰几乎消失。改性之后,13X分子筛的半孔径均主要分布在0.5nm处,Cu-13X与Zn-13X吸附剂的比表面积分别为245.2 and 19.2 m2/g。Cu-13X吸附剂的突破时间在试验温度范围内始终大于600min,而Zn-13X吸附剂则随着温度的升高从350min急剧下降至20min。在所选择的考察温度下,每克Cu-13X与Zn-13X吸附剂的静态吸附容量随着温度的升高分别从106.5 mg下降至67.2 mg,88.3 mg下降至36.1 mg。根据实验结果,Cu-13X吸附剂的使用寿命可以通过在常温条件下鼓吹氮气得到延长,因为吸附过程中伴随的磷化氢与活性组分之间的化学反应速率要比他们之间的物理吸附速率慢得多。但Zn-13X吸附剂则需要在更高的温度下才可以取得明显的再生。除此以外,为考察不同的吸附剂载体对磷化氢脱除的影响,通过与制备Cu(Zn)-13X吸附剂相同的浸渍法制备了分别负载氯化铜,硝酸铜的活性炭和13X分子筛吸附剂,总计考察这四种吸附剂在不同温度下的磷化氢吸附实验,并且对比了这四种吸附剂相互之间的性能差异。研究表明活性炭为载体时性能要优于13X分子筛,且硝酸铜可以更为显著地提高活性炭和13X分子筛在磷化氢脱除方面的性能。当13X分子筛为载体时,无论吸附剂负载硝酸铜还是氯化铜均在较高温度下体现更优异的吸附性能。但当活性炭为载体时Cu(NO3)2-AC在低温条件下具有更优异的性能,而CuCl2-AC依然在高温条件下体现更好的吸附性能。根据四种吸附剂间吸附性能的差异,本研究提出了可能的吸附机理,活性剂与活性炭,13X分子筛之间的相互作用形式具有较大的差异,这种差异可以极大地影响吸附剂的性能。