北京普天同创生物科技有限公司

  • CNAS实验室认可证书
  • 标准物质定级证书
  • 豫南检测资质认定证书
  • 质量管理体系认证证书
  • 农产品资质证书
  • 伟业计量高企认证证书
  • 中国计量测试学会合作单位
新闻
  • 产品
  • 仪器
  • 新闻
  • 证书
  • 规程
  • 帖子
  • 课堂

在线客服

气体春华催化剂、吸杂剂、熔体合金

发布时间:2018-02-03 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:617

1.、催化剂

与吸附剂不同,催化剂属于化学吸附,一般含Ni、Mn和贵金属。化学吸附原则上是不可逆过程,以下我们介绍的105和401催化剂可以通过活化后再生。105催化剂(C-05)是含0.03%钯的分子筛,又称钯A分子筛,呈颗粒状,粒度约为8~60目。105催化剂的性能除了与分子筛相似外,还能除去氢气中微量氧。其脱氧的深度达到0.2ppm以下。该催化剂易被硫化物、氯化物、砷化物、一氧化碳及汞化物中毒。与105催化剂类似,只是在分子筛上涂银的叫201催化剂。201催化剂又称银催化剂。其性能与105催化剂相类似。但是现在已经不生产了。

401催化剂是20世纪80年代由中科院大连化学物理研究所研制的,401催化剂的脱氧深度很高,由于分析方法所限制,最低曾测到0.01ppmo 401催化剂与上述105、102催化剂最大区别是应用在惰性气体氮、氩和氦气中的脱氧方面。传统的氮、氩和氦气中除微量氧必须在氮、氩和氦气中添加少量氢,这时钯和银起到催化作用,从而达到除去微量氧的目的。这种方法的结果是氮、氩和氦气中增加了氢气杂质(在电子工业所用氮、氩和氦气中氢气是无害的)。

401催化剂使用一段时间后,色泽由浅绿变黑(镍氧化由低价变高价),显示必需再生处理。此外还有一种是DH型高效脱氢催化剂。国外现在出现很多过渡金属和稀土金属等的催化剂。

现代的掺入无机材料催化剂的膜也已经制造,产生了新一代的功能性膜。

2、吸杂剂

吸杂剂又叫吸气剂,是一种化学吸附剂,失效后不能再生。吸杂剂在国外称为"Getter Materials",简称“NEG(非蒸发吸杂剂)”。

金属铝、钛和锆金属或合金在高温下,能与气态氧化物、碳化物、氮化物发生化学反应,因而能应用于除去惰性氩和氦气中CO、CO、H2O、N2、H2、CH4(包括高的烷烯烃类CmHn)、氮化物等。部分吸杂剂还能吸附氢气杂质,不过效率不高。吸杂剂脱除惰性气体中CO、CO2、H2O、N2、H2、CH4、杂质最低可到0.1~1ppm以下(由于分析仪器和分析技术所限)。如国产锆铝16(A116%+Zr84%)合金,也可制造成Zr5A13、Zr3A12、Zr3Al2和Zr2Al等多种合金。锆铝合金在高温350~450℃时扩散速率最高,活性也就最好,吸气性能和容量最佳。意大利SAES公司研制的ST101锆铝合金,早期是专为氦离子气相色谱仪配套的惰性(氦)气体净化器,曾对惰性气体氦和氩气做过一系列实验,发现试验温度在400~800℃为最佳。用作吸杂剂的金属材料还包括Al、V、Fe、Ni等过渡元素合金。如商标号St707是意大利生产的,其成分是Zr=45%~75%,V=20%~45%,Fe=5%~35%(w/w),试验了9种不同配方。用吸杂剂纯化氩气,100℃条件下,经过分析测试,氧=2ppb;水<20ppb。吸附容量:氧=6L/L;水=5L/L。

用吸杂剂对氨纯化做试验,结果为:氧=1 ppm;水=3ppm;碳氢化合物<1ppm。

早期的吸杂剂主要在电子管中吸气剂而大量使用,以后则作为高纯惰性气体(高纯氨)的终端纯化装置的重要材料和部件。

3、熔体合金

熔体合金包括Ga-In-Al三元和碱金属系统两类。国内有关Ga-In-A1三元合金已经发表有多篇文章和专利,金属镓的熔点是29.78℃,而镓和铟以75:25比例组成的合金,这种合金的最低共熔点为16℃。清洗干净的金属铝屑投入镓-铟熔体合金中,在高纯氮气气氛情况下,稍许加热三元合金并通氮气搅拌使铝得到充分溶解。用这样方法制得的三元熔体合金能脱除电子气体(硅烷磷烷砷烷乙硼烷和锗烷)中的微量氧、水和二氧化碳等。其机理是因为铝在熔体中在除去一层氧化铝后,露出新鲜的金属铝,表现出非常活泼的性质,熔体中的活性零价铝与烷类气体中的氧、水和二氧化碳表现出非常大的亲和力。作者曾用Ga-In-Al三元合金提纯硅烷、磷烷砷烷乙硼烷四种烷,经测试均获得满意的结果。Ga-In-Al合金经过一定时间后,熔体内铝的量变少后,可以通过清洗(用盐酸)后,Ga-In二元合金必须经过严格清洗和干燥后才能重复使用。直接用金属镓也可以与铝生成合金,不过使用温度要高干镓的熔点。其效果与Ga-In合金一样。也可采用在Ga-In二元合金中不用铝,而加入钙、镁、锂的办法。

除了上述Ga-In熔体合金外,还有碱金属Na,K,Rb,Cs及其合金也有脱除氧、水和二氧化碳等功能,碱金属Na,K,Rb,Cs及其合金还有Ga-In-Al熔体合金所没有的能脱除氨中碳氢化合物杂质的功能。不过碱金属作为烷类气体的纯化剂处理不很方便。

4、钯台金扩散净化

钯合金管也称钯合金膜管(壁厚0.1~0.15mm),用钯合金管提纯氢气是最有效的方法,用这样方法制造的氢气纯度能达到99.9999999%(9N)。金属钯对氢具有高度选择性和渗透性,将氢气通入钯管,在钯的催化作用下,氢分子在钯合金膜表面被分解为氢原子,再进一步电离成氢离子。即:

H2→2HH→2H++2e

由于氢离子半径比钯的晶格常数小,所以氢离子能够渗透过钯合金膜。然后氢离子再与电子结合为氢分子。钯合金膜只允许氢气通过,而不让其他气体分子进入,起到过滤杂质的作用。钯常与银构成合金(Pd77%,Ag23%)形式制作为钯管、钯膜用于钯扩散纯化器。当温度为300~500℃时这时氢的扩散速率最大。对于使用钯扩散膜纯化的氢气要求初级纯度在99.5%以上,氧的含量不得高于0.2%,以防钯因氧与氢气的反应而局部升温而使钯退火。氢气中还不能含S、As、Hg、Cl2和油脂等杂质。上述杂质将使钯中毒。制取钯扩散纯化器的国内厂家分布于北京、四川、大连和广东。

钯材料又可以与膜分离技术结合,日本NGK工业公司开发了一种高效率的膜分离组件,组件由多孔陶瓷管组成,外层为2um后的钯-银合金层,在400℃温度和1.0MPa压力条件下,随着气体的进入,氢气选择性地通过钯-银合金层陶瓷管,氢气纯度由50%提高到99.5%纯度。

评论

登录后才可以评论

立即登录
分享到微信
关闭
普天同创
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如18601949136,010-58103629

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听