络合吸附法去除光纤级四氯化硅中磷杂质的研究

发布时间：2020-05-12 08:26

【摘要】：光纤产品领域的光纤预制棒纯度要求极为严格,在化学气相沉积室内的气相四氯化硅中,极微量的三氯化磷杂质也会严重影响光纤预制棒产品的光学性能。因此,将三氯化磷杂质的含量控制在产品要求的范围内是至关重要的。由于三氯化磷与四氯化硅沸点接近形成共沸物,因此本文采用吸附法去除三氯化磷杂质。与其它研究报道中磷杂质含量测试采用ICP-Ms不同,在本研究中通过改进含痕量三氯化磷的四氯化硅样品预处理方法,结合水中和氯硅烷原料中磷含量分析实验,研究了四氯化硅原料预处理过程中水解液组成、四氯化硅原料的相态对用紫外分光光度计检测磷杂质含量范围的影响规律及机理。在此检测方法研究的基础上,通过在13X分子筛上负载氯化铜制得改性吸附剂用于气相吸附痕量的三氯化磷。为考察吸附剂的性能,在0~60℃范围内,研究了不同温度下吸附剂的突破曲线和吸附容量,在此基础上选取最佳吸附温度。本研究采用紫外分光光度计测得的吸光度来表征四氯化硅中痕量磷杂质的质量含量。结果表明,四氯化硅原料的预处理相态为气相并以高纯氮气作载气通入高纯水中,水解后的硅酸分子间作用力较弱,水解液未形成胶体而是为澄清透明溶液,吸光度范围为0.1~0.8,四氯化硅中磷杂质质量含量的检测范围为0.0003~0.03。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,氯化铜均匀地分布在载体表面,CuCl_2-13X吸附剂的比表面积289.5m~2/g,在实验条件下氯化铜改变了13X分子筛的结构,负载氯化铜后,CuCl_2-13X吸附剂的XRD谱图多处特征衍射峰变化。经过氯化铜浸渍改性后的CuCl_2-13X分子筛吸附性能呈几何式增长,当CuCl_2-13X吸附剂的穿透实验进行到混合液体积为160mL时,三氯化磷的脱除效率仍大于60%,即动态吸附容量约为20.8mg/g;而在混合液体积为20mL左右,动态吸附容量约为2.96mg/g,13X分子筛则被完全穿透失去吸附能力。
【图文】：

图 1-1 光纤的基本结构Fig.1-1 Basic structure of optical fiber英玻璃构成纤芯部分，掺氟或者掺硼石英玻璃构成包层部分，紫或者聚氨基甲酸酯等构成涂覆层部分。其中纤芯与包层的性质决能力，涂覆层保护光纤免受外界因素的影响[3]。根据光纤折射率光纤常用的光纤类型主要分为阶跃型和渐变型，阶跃型光纤的布均匀且相同；与阶跃型光纤不同，渐变型光纤的芯层折射率呈依次递减，直至全反射的分布趋势。从传输模式上分，可以分为光纤。多模光纤具有芯径大、传递模式多样、传输距离长的优点散较大，影响了光纤的传输宽度。单模光纤虽然芯径较小，传递传输带宽和传输容量均优于多模光纤。因此，根据光纤的分类与结构与功能不同的光纤预制棒。光纤传输损耗的原因有：（1）光纤变形损耗。光信号传输的过程曲率半径近似于芯径时，，会出现弯曲损耗急剧增加的情况，这将

图 1-2 全球光棒产量预测Fig.1-2 The yield prediction of global preform图 1-3 2016-2017 年全球光棒产量分布情况Fig. 1-3 The output distribution of global preform in 2016-2017
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O647.3;TN253

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;国际利用四氯化硅生产高附加值气相白炭黑[J];中国粉体工业;2011年05期

2 白金;邹建芳;;浅谈四氯化硅中毒对人体的危害及救治方案[J];当代医药论丛;2017年21期

3 张永珍;李天客;;四氯化硅综合利用的现状及发展趋势[J];化工管理;2018年17期

4 ;一种四氯化硅的合成方法及其生产系统[J];无机盐工业;2014年02期

5 祁进成;;四氯化硅实现循环利用[J];化工管理;2013年15期

6 宋佳;曹祖宾;李会鹏;韩冬云;李大为;;四氯化硅固定床冷氢化工艺的研究[J];化学工业与工程;2011年03期

7 ;中能硅业攻克四氯化硅污染难题[J];江苏氯碱;2011年06期

8 ;专家提出四氯化硅利用新思路[J];有机硅氟资讯;2008年06期

9 ;专家提出四氯化硅利用新思路[J];河南化工;2008年05期

10 ;专家提出四氯化硅利用新思路[J];有机硅氟资讯;2008年07期

相关会议论文 前8条

1 王跃林;;多晶硅副产物四氯化硅的综合利用技术[A];2008年多晶硅产业技术与市场论坛论文集[C];2008年

2 吴经昌;;高纯四氯化硅中光气的色谱分析[A];天津市色谱研究会第一届学术报告会论文、报告（摘要）汇集[C];1980年

3 范红俊;;浅谈四氯化硅毒气泄漏事故的预防及应急救援[A];公共安全中的化学问题研究进展（第二卷）[C];2011年

4 李福芬;曲庆;杨铁;乔晓梅;张孝玉;;微量特种气体的FT-IR定量分析[A];全国气体标准化技术委员会、全国半导体材料和设备标准化技术委员会气体分会、全国标准样品技术委员会气体标样工作组第四届二次联合会议及全国气体标准化技术委员会气体分析分会召开一届二次会议论文集[C];2011年

5 井元和;张健;;分布式控制系统在四氯化硅生产过程中的应用[A];第十届全国信息技术化工应用年会论文集[C];2005年

6 林良栋;张开元;杨剑;;400℃下镁热还原SiCl_4制备硅纳米晶体作为高性能二次锂电池的负极材料[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会：化学电源[C];2016年

7 郭劲言;刘雯;马秋平;孟庆森;杨国鑫;;多晶硅副产物四氯化硅的低耗能回收技术研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

8 胡毅;;超细二氧化硅的生产、品种及其应用[A];第十二届全国无机硅化合物技术与信息交流大会论文汇编[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 湖北日报全媒记者 彭磊 通讯员 成妍;超纯四氯化硅：11个“9”如何做到[N];湖北日报;2019年

2 首席记者 周倜;化学品在高温下挥发飘散[N];苏州日报;2017年

3 邱美辉;四川严打四氯化硅异地非法倾倒[N];中国化工报;2011年

4 本报记者 陈玮英;多晶硅行业瓶颈待破[N];中国企业报;2011年

5 记者 危丽琼;用好四氯化硅是多晶硅产业出路[N];中国化工报;2010年

6 本报记者 钟银燕　龙智慧;多方合力共商四氯化硅回收难题[N];中国能源报;2010年

7 四川新光硅业科技有限公司总经理 陈绍章;正视多晶硅业差距 加快重点技术攻关[N];中国电子报;2009年

8 实习生 庞超　本报记者 董立龙;英利欲站光伏技术高端[N];河北日报;2009年

9 本报记者 郭力方　中国科学院院士 北京交通大学 光波技术研究所所长 简水生 中国可再生能源学会 光伏分会副主任 上海交通大学太阳能研究所所长 崔容强 国家发改委能源研究所副所长 李俊峰;多晶硅：高污染、高耗能YES or NO ？[N];中国能源报;2009年

10 曹妍;乐山“小循环”转出“大效益”[N];中国现代企业报;2009年

相关博士学位论文 前1条

1 丁伟杰;冶金硅间接加氢制硅烷反应过程的机理及动力学研究[D];上海交通大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘帅峰;络合吸附法去除光纤级四氯化硅中磷杂质的研究[D];天津大学;2018年

2 李曼曼;电子级四氯化硅的模拟精馏及节能工艺分析[D];北京化工大学;2018年

3 杨昭;四氯化硅及四氯化碳的催化加氢脱氯研究[D];南昌大学;2013年

4 王冰;改性催化剂用于四氯化硅加氢制备三氯氢硅的研究[D];南昌大学;2015年

5 杨佳宁;电子级四氯化硅精馏系统的模拟节能与工艺研究[D];北京化工大学;2017年

6 张伟;四氯化硅冷氢化工艺中热量优化利用的研究[D];天津大学;2017年

7 康启宇;硅和四氯化硅耦合加氢反应制备三氯氢硅的工艺研究[D];上海交通大学;2012年

8 银波;冷氢化转化率影响研究[D];天津大学;2016年

9 郭峰;海绵钛生产中回收副产物四氯化硅纯度分析方法研究[D];贵州大学;2007年

10 乔永志;副产四氯化硅水解制备二氧化硅研究[D];河北科技大学;2012年

本文编号：2659939