NF3在Co-Al复合氧化物上的分解反应
2011-11-09王亚楠徐秀峰
孙 亮,王亚楠,徐秀峰
(烟台大学 应用催化研究所,山东 烟台 264005)
环境与化工
NF3在Co-Al复合氧化物上的分解反应
孙 亮,王亚楠,徐秀峰
(烟台大学 应用催化研究所,山东 烟台 264005)
采用共沉淀法制备了n(Co)∶n(Al)=0.1~4.0的Co-Al复合氢氧化物,再经焙烧得到Co-Al复合氧化物,对Co-Al复合氧化物进行了XRD和N2吸附-脱附表征。在固定床反应器中,在无水条件下考察了Co-Al复合氧化物的脱氟活性。实验结果表明,随n(Co)∶n(Al)的增大,Co-Al复合氧化物的比表面积和孔体积减小;当n(Co)∶n(Al)=0.1时,Co-Al复合氧化物具有较大的比表面积和孔体积;随n(Co)∶n(Al)的减小,Co-Al复合氧化物的脱氟活性逐渐提高,NF3全转化时间逐渐延长,脱氟反应速率受扩散控制;脱氟反应后,Co-Al复合氧化物转化为CoF2和AlF3。
三氟化氮;分解反应;钴-铝复合氧化物;脱氟剂
NF3是近年来电子工业使用的一种新型蚀刻气体,比CF4有更高的蚀刻速率和选择性。随着电子工业的大规模发展,其需求量和排放量日益增加,据报道2005 年全球 NF3产量达4 000 t[1]。NF3分子的温室效应潜值为 17 200,大气寿命约 740 a[2],在2008年召开的联合国环境大会上,NF3被列为限制排放的温室气体。因此,将工业过程产生的NF3废气先分解再排放是一项十分必要和有意义的工作。
近年来,研究人员尝试了多种消除NF3废气的方法,如催化水解法,即在催化剂的作用下,NF3与水反应生成NOx和HF,该反应温度较低,条件温和,但产物HF对反应器有强腐蚀性[3-4]。无水条件下NF3与金属氧化物直接反应生成金属氟化物同时将NF3分解,这种方法对反应器无腐蚀作用,操作简单。在该反应中金属氧化物为脱氟剂。……
