硅烷的制備與應(yīng)用

硅烷是一種無(wú)色氣體，可與空氣反應(yīng)并導(dǎo)致窒息。氣體通常與空氣接觸并引起燃燒，并散發(fā)非常致密的白色無(wú)定形二氧化硅煙霧。它對(duì)健康的主要危害是其自燃火焰會(huì)引起嚴(yán)重的熱灼傷，嚴(yán)重的話可能致命。如果火焰或高溫作用在硅烷氣瓶的一部分上，則在激活安全閥之前，氣瓶會(huì)爆炸。釋放硅烷時(shí)，如果壓力太高或速度太快，將導(dǎo)致爆炸延遲。如果硅烷不自燃，則泄漏的硅烷可能非常危險(xiǎn)。處理緊急情況的人員必須配備適合該情況的個(gè)人防護(hù)設(shè)備和防火裝置。關(guān)閉氣源之前，請(qǐng)勿嘗試撲滅大火。向反應(yīng)燒瓶和加料漏斗中加入1.14g的LiAlH 4在70mL的乙醚中的溶液和2.30mL的SiCl 4在50mL的乙醚中的溶液，以制備Tu硅烷溶液。在整個(gè)合成過(guò)程中，將冷浴和手指冷卻管維持在-15?-20℃和-78.5℃。儀器排空后，乙醚開始回流。此時(shí)，必須小心避免過(guò)多的突然沸騰。然后，將靠近反應(yīng)裝置的U形管接收器冷卻至-95°C（用甲苯霜），將其余四個(gè)接收器冷卻至-196°C（液氮）。在攪拌下，在15分鐘內(nèi)將SiCl 4 +醚溶液添加到LiAlH 4懸浮液中。為了避免乙醚劇烈回流，以中等速度連續(xù)分離甲硅烷。通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器和真空管線之間的玻璃活塞，可以輕松控制反應(yīng)速率。加入SiCl4后，繼續(xù)攪拌15?20min以確保反應(yīng)完全。在此期間，關(guān)閉反應(yīng)器和真空系統(tǒng)，以防止乙醚逸出過(guò)多。從真空系統(tǒng)中吹出甲硅烷后，將空氣通入反應(yīng)器中以拆卸真空系統(tǒng)。硅烷氣體是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的材料，因?yàn)樗菍⒐璺肿痈街诫姵乇砻娴淖钣行Х椒āＴ诟哂?00°C的環(huán)境中，硅烷氣體分解為氣態(tài)硅和氫。氫氣燃燒后，剩下的就是純硅。另外，硅烷氣可以說(shuō)無(wú)處不在。除光伏行業(yè)外，還有許多需要使用硅烷氣體的制造工廠，例如平板顯示器，半導(dǎo)體，甚至是鍍膜玻璃生產(chǎn)工廠。