Каталитическая активность Amberlyst A-21 в диспропорционировании трихлорсилана при критических температурных условиях

Впервые исследованы каталитические свойства анионообменной смолы Amberlyst A-21 в реакции диспропорционирования трихлор-силана (ТХС) в газовой фазе при критических для смолы температурах (до 423 K). С использованием термодесорбции с последующим пиролизом установлено, что при температурах выше 423 К происходит термическое разложение Amberlyst A-21 с образованием хлористого метила и деструкция сферической полимерной матрицы. В интервале температур 333–423 K кажущаяся энергия активации диспропорционирования ТХС с использованием Amberlyst A-21 составила 37,12 кДж/моль, а константа скорости реакции – 0,80 с^–1 (при 423 K). Измерение каталитической активности смолы в диспропорционировани ТХС в течение 3 мес при 423 К продемонстрировало стабильность ее каталитических свойств.

1. Ahn S.H., Chun D.M. and Chu W.S. // Int. J. Precis. Eng. Manuf., 2013. vol. 14, no. 6, pp. 873—874.

2. Shah A.V., Meier J. and Vallat-Sauvain E. // Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2003. vol. 78, pp. 469—491.

3. Nishi Y. and Doering R. Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, CRC Press, 2007.

4. Eaglesham D. J. and Cerullo M. // Phys. Rev. Lett., 1990. vol. 64, pp. 1943-1947.

5. Chu S. and Majumdar A. // Nature, 2012. vol. 488. no 7411, pp. 294-303.

6. Bathey B.R. and Cretella M.C. // J. Mater. Sc. 2005. vol. 17, no. 11, pp. 3877—3896.

7. O'Mara W.C., Herring R.B. and Hunt L.P. Handbook of Semiconductor Silicon Technology, New Jersey: Noyes Publications, 1990.

8. Green M.A. // Solar Energy, 2004. vol. 76, nos. 1—3, pp. 3—8.

9. Duchemin M.J-P., Bonnet M.M. and Koelsch M.F. // J. Electrochem. Soc. 1978. vol. 125, pp. 637—644.

10. Luque A. and Hegedus S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons. 2011.

11. US Patent 3963838, 15.06.1976.

12. Iya S.K., Flagella R.N. and Dipaolo F.S. // J. Electrochem. Soc., 1982, vol. 129, pp. 1531—1535.

13. WO Patent 1996/041036, 03.04.1997.

14. Yasuda K. and Okabe T.H. // J. Jpn. Inst. Met., 2010, vol. 74, pp. 1—9.

15. Hou Y.Q., Xie G., Nie Z.F. and Li N. // Adv Mat Res., 2014, vol. 881-883, pp. 1805-1808.

16. Liu S., Xiao W. // Chem. Eng. Sci., 2015, vol. 127. pp. 84—94.

17. Union Carbide Corp. Final Report, DOE/JPL Contract 954334,National Technical Information Center, Springfield, VA, 1981.

18. Пат. РФ 2152902; 20.07.2000.

19. Mehler M. // Electronic News., 1984, vol. 30, no 1485, pp. 54.

20. Iya J.К. // J. Cryst. Growth., 1986, vol. 75, pp. 88—90.

21. Vorotyntsev V.M., Mochalov G.M. and Nipruk O.V. // Russ. J. Appl. Chem., 2001, vol. 74, no. 4, pp. 621—625.

22. US Patent 4704264, 03.11.1987.

23. US Patent 4667048, 19.05.1987.

24. US Patent 4395389, 10.01.2017.

25. Vorotyntsev A.V., Zelentsov S.V., Vorotyntsev V.M. // Russ.Chem. Bull., 2011, vol. 60, no. 8, pp. 1531-1536.

26. Vorotyntsev A.V., Mochalov G.M., Vorotyntsev V.M. // Inorg.Mat., 2013, vol. 48, no. 1, pp.1-5.

27. Vorotyntsev A.V., Petukhov A.N., Vorotyntsev I.V., Sazanova T.S., Trubyanov M.M., Kopersak I.Y., Razov E.N. and Vorotyntsev V.M. // App. Cat. B: Environ., 2016, vol. 198, pp. 334—346.

28. Rossi J.A., Willardson R.K., Weber E.R. and Rode D.L. // SiliconEpitaxy, Academic Press: Semiconductors and semimetals, 2001.

29. Lynch D., Ben W. and Ji X. 140th Annual Meeting and Exhibition, Materials Processing and Energy Materials.: John Wiley. 2011. pp. 685—692.

30. Kornev R.A., Vorotyntsev V.M., Petukhov A.N., Razov E.N., Mochalov L.A., Trubyanov M.M. and Vorotyntsev A.V. // RSC Adv., 2016, vol. 6, no. 102, pp. 99816—99824.

31. Mansfeld D.A, Vodopyanov A.V, Golubev S.V. // Thin Sol. Film., 2014. vol. 562, pp.114—117.

32. Bruno G., Capezzuto P., Cicala G. and Cramarossa F. // Plasm. Chem. Plasm. Proc. 1986, vol. 6, no. 2. pp. 109—125.

33. Platz R. and Wagner S. // Appl. Phys. Lett., 1998, vol. 73, pp. 1236—1238.

34. Mochalov L.A., Kornev R.A., Nezhdanov A.V., Mashin A.I., LobanovA.S., Kostrov A.V., Vorotyntsev V.M. and Vorotyntsev A.V. // Plasm. Chem. Plasm. Proc., 2016, vol. 36, no. 3, pp. 849—856.

35. US Patent 2627451, 21.02.1956.

36. Vorotyntsev A.V., Zelentsov S.V., Vorotyntsev V.M., Petukhov A.N., Kadomtseva A.V. // Russ. Chem. Bull., 2015, vol. 64, no. 4, pp. 759-765.

37. US Patent 2732280, 24.01.1956.

38. US Patent 2834648, 13.05.1958.

39. US Patent 4605543, 12.08.1986.

40. Zagorodni A.A. Ion Exchange Materials: Properties and Applications, Elsevier. 2007.

41. US Patent 3968199, 06.07.1976

42. US Patent 4340574, 20.07.1982.

43. US Patent 4613489, 23.09.1986.

44. US Patent 4548917, 22.10.1985.

45. DE Patent 2162537, 13.07.1972.

46. Huang X., Ding W.-J., Yan J.-M. and Xia W.-D. // Ind. Eng. Chem. Res. 2013, vol. 52, no. 18, pp. 6211—6220.

47. Alcántara-Avila J.R., Sillas-Delgado H.A. andSegovia-HernándezJ.G. // Comput. Chem. Eng., 2015, vol. 78, pp. 85—93.

48. Devyatykh G.G., Panov G.I. and Kharitonov A.S. // Journal. Inorg.Chem. 1987, vol. 32, no. 4, pp. 1002—1005.

49. Vorotyntsev V.M., Balabanov V.V. and Shamrakov D.A. // Highpurity subst. 1987, vol. 3, pp. 74—78.

50. Grishnova N.D., Gusev A.V., Moiseev A.N., Mochalov G.M., Balanovskii N.V. andKharina T.P. // Russ. J. App. Chem. 1999, vol. 72, no. 10, pp. 1761—1766.

51. Vorotyntsev A.V., Petukhov A.N., Makarov D.A., Razov E.N., Vorotyntsev I.V., Nyuchev A.V., Kirillova N.I., Vorotyntsev V.M. // App. Cat. B: Environ., 2018, vol. 224, pp. 621—633.