CN111093802A - 高反应性气体的吸附剂辅助稳定化 - Google Patents

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Abstract

将高反应性气体吸附到吸附剂材料上的方法包含将所述高反应性气体吸附到所述吸附剂材料。所述吸收性材料包含至少一个路易斯碱性官能团，或保持所述高反应性气体的单个分子的大小的孔，或惰性部分，所述惰性部分与所述高反应性气体同时，在吸附所述高反应性气体之前或在吸附所述高反应性气体之后提供到所述吸附剂材料，或所述高反应性气体与所述吸附剂材料的部分反应，导致所述吸附剂材料钝化。在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，所述吸附的高反应性气体的分解速率低于所述纯气体的分解速率。

Description

高反应性气体的吸附剂辅助稳定化
技术领域
本发明涉及高反应性气体的基于吸附的储存，其提供稳定化并降低气体分解和原位杂质产生的速率。举例来说，实施例涉及高反应性气体的稳定化，所述高反应性气体包括砷化氢(AsH3)、膦(PH3)、锑化氢(SbH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
背景技术
目前，高反应性气体需要以稀释的浓度储存或在低温下储存，以减轻分解、爆炸或爆燃。稀释是最通常优选的储存方法，并且可通过使用稀释的气体混合物(如在大量氢气中存5％乙硼烷的情况)，或可通过在低压下存储气体(如锗烷或乙锗烷)来实现。由于高反应性气体稀释，所以高反应性气体的体积负载受到限制。
发明内容
实施例涉及将高反应性气体吸附到吸附剂材料上的方法，其包含将高反应性气体吸附到吸附剂材料。吸收性材料包含至少一个路易斯碱性官能团，或保持高反应性气体的单个分子的大小的孔，或惰性部分，所述惰性部分与高反应性气体同时，在吸附高反应性气体之前或在吸附高反应性气体之后提供到吸附剂材料，或高反应性气体与吸附剂材料的部分反应，导致吸附剂材料钝化。在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，所述吸附的高反应性气体的分解速率低于所述纯气体的分解速率。
另一个实施例涉及将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，所述方法包括将高反应性气体提供到MOF，其中气体和MOF形成不稳定的路易斯酸-碱加合物，所述加合物在相同温度和相同体积负载下，相对于纯高反应性气体的分解速率的比率，降低高反应性气体的分解速率。
另一个实施例涉及将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，所述方法包含将高反应性气体提供到MOF，其中MOF的孔的大小设定成保持高反应性气体的一个分子。
另一个实施例涉及将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，所述方法包含使初始剂量的高反应性气体与MOF反应，其中初始剂量的高剂量反应性气体在第一吸附循环期间使MOF钝化，使得在随后吸附循环期间吸附的气体的分解速率低于在第一吸附循环期间吸附的气体的分解速率，和在初始剂量之后，将附加剂量的高反应性气体吸附到MOF。
另一个实施例涉及将高反应性气体吸附到金属有-机框架(MOF)上的方法，所述方法包含使与高反应性气体不同的流体与吸附剂材料反应，其中流体使吸附剂钝化，使得在对于吸附的气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，反应性吸附的气体的分解速率低于纯气体的分解速率，和将高反应性气体吸附到MOF。
另一个实施例涉及用于高反应性气体的气体储存和分配设备，其包含容器和位于容器中的吸附剂材料。吸收性材料包含至少一个路易斯碱性官能团，不与高反应性气体化学反应的惰性部分，或保持高反应性气体的单个分子的大小的孔，与高反应性气体反应导致吸附剂材料钝化的部分。
另一个实施例涉及将高反应性气体吸附到吸附剂材料上的方法，所述方法包含将高反应性气体吸附到吸附剂材料，和与高反应性气体同时，在吸附高反应性气体之前或在吸附高反应性气体之后将惰性部分吸附到吸收性材料。在吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的同温度下，吸附的高反应性气体的分解速率低于纯气体的分解速率。
附图说明
图1为随乙硼烷浓度而变的乙硼烷分解的图。
图2为乙硼烷的范德华几何的球棒模型。
图3为一个说明随孔大小而变的完全吸附的乙硼烷的稳定性的图。
图4为随温度而变的吸附的砷化氢的分解的图。
图5A-5B为具有用于使乙硼烷稳定化的优选的孔大小的一些金属-有机框架(MOF)的球棒图示，并且图5C为具有路易斯碱基团的MOF的球棒图示。
图6A-6E为其它金属-有机框架(MOF)的结晶结构的球棒图示。
图7为包含苯乙烯和填充有B2H6的交联剂的聚合产物的POP样品池压力随时间变化的图。
具体实施方式
高反应性气体可被定义为在冲击、高压或高温下自发分解的气体类别。这些气体可包括砷化氢(AsH3)、锑化氢(SbH3)、膦(PH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼或三氟化氮举例来说，乙硼烷广泛用作半导体制造中的掺杂剂，它是一种高反应性分子，易于在环境温度下分解并反应形成更高阶的硼烷，如B5H9和B10H14以及氢气。结果，纯乙硼烷通常在显著制冷(<-75℃)下运输和存储，以减慢固有的热分解。另一种分解减轻方法包括通过用氢或氮将乙硼烷稀释到按体积计通常为5％B2H6或更小来存储乙硼烷。如图1所示，乙硼烷的分解随乙硼烷浓度的增加而增大，图1为在不同乙硼烷浓度下乙硼烷浓度估计值相对于时间的图。由于需要稀释以减轻分解，因此损失储存容量，也无法为最终用户定制更高的乙硼烷混合物。
在一个实施例中，高反应性气体吸附到多孔材料上。由于吸附，在同样的体积负载和同样的温度下，高反应性气体的分解速率低于纯高反应性的分解速率。实际上，高反应性气体的吸附用以稳定化和减轻固有分解。此效果以所吸附的砷化氢的相对分解速率示出，所述相对分解速率如图4所示，为在各种温度下砷化氢压力变化估计值相对于时间的变化。根据下反应式1，砷化氢热分解成砷和氢。
Figure BDA0002417491400000031
在5.5mmol/mL的堆积密度和25℃下，吸附的砷化氢和纯砷化氢的分解活化能分别为150kJ/mol和134kJ/mol。
在优选的实施例中，使用的吸附剂的类型为金属-有机框架(MOF)。MOF是非常类似于沸石或活性碳的一类吸附剂。然而，MOF由金属节点和有机连接基团构成，如图5A-5C和6A-6E所示。在本文所述的各种实施例中，可使用图5A-5C和6A-6E的MOF，或可使用任何其它合适的MOF。金属节点和有机连接基团的组合提供几乎无数类型的可能结构。举例来说，在图5A-5C中示出的MOF可用于使B2H6(或其它反应气体)稳定化，而在图6A、6D和6E中示出的MOF可用于使其它反应气体稳定化。在其它实施例中，可使用其它吸附剂，如活性(即，多孔)碳或多孔有机聚合物(POP)。
在一个实施例中，吸附剂材料包含多孔有机聚合物(POP)，所述多孔有机聚合物(POP)包含至少多种有机单体的聚合产物并且包含至少多个连接的有机重复单元。在替代实施例中，吸附剂材料包含多孔碳。然而，在优选的实施例中，吸附剂材料包含MOF。
在第一实施例中，提供在MOF中气体储存位点上的路易斯酸或路易斯碱。具体来说，有机连接基团的可调谐性允许MOF或POPS或活性碳的吸附表面包括各种路易斯酸性和/或路易斯碱性官能团。在一个实施例中，MOF、POP或活性碳包括一个或多个路易斯碱性官能团，并且高反应性气体充当路易斯酸。在此实施例中，在MOF中的路易斯碱性官能团将电子供给到高反应性气体，形成配位键，并且从而使高反应性气体稳定化。路易斯碱性官能团可包括但不限于任何形式或类型的胺、酰胺、亚胺、偶氮基团、叠氮化物、醚、羰基化合物、醇、醇盐、硫醇、硫醇盐、异硫氰酸酯、硫化物、硫酸酯、亚硫酸酯、亚砜、砜、二硫化物、腈、异腈、羧酸酯、硝基、磷酸酯、膦、次膦酸酯、硼酸酯、卤化物、芳香族基团(如杂环)、炔烃、烯烃或其组合。示例性杂环(即，杂环分子)包括在环上具有1、2或3个选自P、Se、Sb、N、S、Bi、O或As中的一种或多种的非碳原子的5或6元环。
均匀添加、放置良好的路易斯酸性和/或路易斯碱性官能团使得高反应性气体能够稳定化。乙硼烷就是这种情况。当在MOF、POP或活性碳储存部位上存在路易斯碱时，乙硼烷将同质裂解为两个硼烷分子，并且形成比未裂解的乙硼烷分子更稳定的两个路易斯酸-路易斯碱对。这在通常存储在0℃-50℃之间以减轻分解的硼烷加合物(如BH3·THF(四氢呋喃))液体中观察到。类似地，在金属-有机框架的官能化表面上形成的硼烷加合物降低乙硼烷前体的分解速率。一旦暴露于外部刺激(包括温和的加热和/或真空)，硼烷加合物裂解，硼烷重新组合形成乙硼烷，并且乙硼烷从吸附剂中释放或脱附。图5C示出示例性MOF Zn4(O)(BDCNH2)3，其中BDC为苯二甲酸酯，其含有路易斯碱。
在另一个实施例中，吸附的高反应性气体的稳定化通过分子分隔来完成。在此实施例中，MOF、POP或活性碳被工程化以具有至少一些最多保持反应气体的一个分子的孔。即，在MOF、POP或活性碳中的至少一些孔的孔大小大于反应气体分子的直径并且小于反应气体分子的直径的两倍，如在反应气体分子的直径的1.1和1.5倍之间。考虑到MOF的结晶性质，可精确调谐孔大小以仅容纳高反应性气体的一个分子。举例来说，容纳乙硼烷的单个分子导致乙硼烷的稳定化。如上文提到，乙硼烷热分解并且与其它乙硼烷分子反应以形成更高阶的硼烷化合物和氢气(参见下反应式2和图1)。
Figure BDA0002417491400000051
通过分隔乙硼烷分子，化学碰撞减少，并且乙硼烷分解速率降低。乙硼烷的范德华直径为
Figure BDA0002417491400000052
但是乙硼烷的宽度为大约
Figure BDA0002417491400000053
如图2所示。由于乙硼烷的大小，吸附的乙硼烷的稳定性在图3中示出为随孔大小而变的概念图示，其中乙硼烷完全填充吸附剂的孔。如图3所示，高反应性乙硼烷气体的稳定性随孔大小的增大而提高。估计最大稳定性在孔大小为大约
Figure BDA0002417491400000054
下。一旦孔大小增大超过
Figure BDA0002417491400000055
孔可容纳多个乙硼烷分子，并且因此稳定性降低。因此，对于乙硼烷，优选的孔大小为
Figure BDA0002417491400000056
具有合适的孔大小的MOF的实例包括以下在图5A和5B中示出的MOF：Mn3(BDC)3和Mg(吡唑二甲酸酯)。
在另一个实施例中，在吸附剂材料钝化之后，吸附的高反应性气体的稳定性提高。在一个实施例中，这可通过用高反应性气体处理吸附剂材料以改性在吸附剂材料中的敏感部分以使吸附剂对高反应性气体的反应性较小来实现。此方法可包含在第一吸附循环期间使初始剂量的高反应性气体与MOF、POP或活性碳反应以使MOF、POP或活性碳钝化，接着去除通过高反应性气体与MOF、POP或活性碳以及MOF、POP或活性碳的敏感部分的反应形成的钝化副产物。在去除钝化副产物之后，方法包括在初始剂量之后将附加高反应性气体吸附到MOF、POP或活性碳，以将气体存储在MOF、POP或活性碳中。在一个实施例中，高温(例如高于室温)和/或较高压力(例如高于1atm)可用于加速钝化反应。
实例敏感部分可包括但不限于：1)酸性部分，如开放金属配位位点、羧酸位点，或酸性簇位点；2)还原剂，如胺、结合的金属、草酸、甲酸，或亚磷酸酯；和3)氧化剂，如氧化簇、金属氧化物或过氧化物。在敏感部分被钝化的情况下，高反应性气体和其它潜在的杂质脱附。在随后的高反应性气体吸附循环之后，考虑到敏感吸附部分的钝化，分解速率降低。
在替代实施例中，钝化可通过使用不同的流体可实现，如强氧化剂(如但不限于氧气、氯气、氟气或过氧化氢)或还原剂(如但不限于氢气、氨气、二氧化硫)，而不是用于储存的反应气体。此方法包括使与高反应性气体不同的流体(例如气体)与吸附剂材料反应以使吸附剂钝化，并且然后随后将高反应性气体吸附到吸附剂材料。期望浓度、压力和温度的选择可用于调节反应速率。反应速率的调节可用于实现期望的钝化时间或防止反应太侵蚀性，所述反应将不当地降解MOF、POP或活性碳。钝化流体优选地基于其与可容易地去除的敏感部分产生反应副产物的能力选择。一旦MOF、POP或活性碳被钝化，从容器去除反应性流体和任何反应副产物。在一个实施例中，可通过施加真空和/或施加热量来辅助去除副产物。在去除副产物之后，容器可填充有高反应性气体，以将其吸附到MOF、POP或活性碳。
作为实例，在降低浓度(5vol％)下的氟气体可在1个大气压下引入含有MOF的容器中。氟气体为强氧化剂，其与存在于MOF表面上的反应性C-OH部分反应，以产生气态HF和OF2反应产物，导致用更稳定的C-F键替代MOF的C-OH位点。
在另一个实施例中，在吸附剂材料，如MOF、POP或活性碳中高反应性气体的分子分隔通过将除了反应性气体之外的惰性部分提供到吸附剂材料的孔中完成。如本文所用，惰性部分为不与高反应性气体化学反应的原子或分子。如本文所用，“部分”意指具有相同组成或不同组成的多个原子或分子。
在一个实施例中，惰性部分通过范德华力吸附在孔中(例如吸附到孔上)。优选地，惰性部分不化学上键结到吸附剂材料。
惰性部分基于吸附的高反应性气体的反应性和缺乏与高反应性气体的化学反应选择。借助于实例，对于乙硼烷，惰性部分的实例可包括但不限于氢气、氦气、氮气、仅包含碳和氢原子的脂肪族烷烃，如己烷，和仅包含碳和氢原子的芳香族环，如苯。除了范德华力之外，由于毛细管冷凝，一些惰性部分(例如，惰性分子)可填充自由空间。
不希望受特定理论的束缚，本发明人认为，在吸附剂材料的孔中存在惰性部分减少在高反应性气体分子之间(例如，在乙硼烷分子之间)的化学碰撞并且高反应性气体的分解速率降低。换句话说，据相信，惰性部分(例如氦气原子)限制高反应性气体分子(例如乙硼烷分子)的运动。
不希望受特定理论束缚，本发明的发明人认为存在惰性部分提高高反应性气体的离解自由能，这降低高反应性气体的分解速率。举例来说，密度泛函理论(DFT)分子动力学模拟可用于计算在吸附剂材料的孔内乙硼烷离解成硼烷(反应式3)所需要使自由能：
B2H6→2BH3反应式3
据信这是乙硼烷热分解的第一步，并且较高的自由能垒将导致较低的分解速率。认为将惰性部分，如氦气分子引入到吸附剂材料，如MOF中，相对于仅乙硼烷吸附到相同吸附剂材料上，离解乙硼烷需要的自由能增加10-20kJ/mol。
高反应性气体和惰性部分可以任何顺序添加到吸附剂材料。在一个实施例中，首先将高反应性气体提供到吸附剂材料中，例如到吸附材料对于高反应性气体的最大吸附容量，接着将惰性部分提供到吸附剂材料中。然而，在其它实施例中，将高反应性气体和惰性部分同时提供到吸附剂材料中，或将惰性部分在高反应性气体之前提供到吸附剂材料中。
在一个实施例中，选择吸附剂材料的至少一些孔的孔大小以以仅适合高反应性气体的一个分子和一个或多个惰性部分(例如一个或多个氦气原子)，如在之前实施例中所描述。
在上文所描述实施例中的一个或多个中，存储(例如吸附)在吸附剂材料中的高反应性气体含有至少一种路易斯碱，含有大小设定成仅适合一个高反应性气体分子的至少一些孔，钝化和/或填充有惰性部分，比纯高反应性气体表现出随时间较低的压力变化。举例来说，在相同(即，相等)的温度(例如室温)、相同(即，相等)的体积负载和相同(即，相等)的初始压力下，存储(例如吸附)在吸附剂材料中的高反应性气体表现出在8天内的压力变化(例如压力增大或降低)比相同的纯高反应性气体小至少50％，如小50％到200％。
在一个实施例中，存储(例如吸附)在上文所描述的吸附剂材料中的高反应性气体在8天内从初始压力开始的压力变化小于25％，如0％到25％，例如5％到20％。在另一个实施例中，存储(例如吸附)在上文所描述的吸附剂材料中的高反应性气体在室温下在至少8天，如8到14天内未表现出压力增大。
在一个非限制性实例中，配备有压力转换器和分离阀的不锈钢样品池装载有包含苯乙烯和二乙烯基苯交联剂的聚合产物的POP。POP被认为包括至少一些大小设定成仅适合一个乙硼烷分子的孔。此外，苯乙烯POP前体提供被认为表现为芳香族路易斯碱的苯基。容器在环境温度(22℃)下用B2H6填充到18.6psia，所得体积负载为每mL POP 1.4mmol B2H6。样品池与B2H6源分离，并且随时间监测样品压力，如图7所示。确定有效压力变化待0.6psiaM-1day-1，其低于纯B2H6样品(1.6psia M-1day-1)。认为较低的压力变化是存储在含有路易斯碱和至少一些大小设定成仅适合一个乙硼烷分子的孔的POP中乙硼烷分解较少的证据。
虽然前文涉及特定优选的实施例，但应了解本发明不限于此。所属领域的技术人员将想到可对公开的实施例作各种修改并且此类修改旨在在本发明的范围内。所有本文中列举的公开、专利申请案和专利以全文引用的方式并入本文中。

Claims (45)

1.一种将高反应性气体吸附到吸附剂材料上的方法，其包含：
将所述高反应性气体吸附到所述吸附剂材料，其中所述吸收性材料包含：
至少一个路易斯碱性官能团；或
保持所述高反应性气体的单个分子的大小的孔；或
惰性部分，所述惰性部分与所述高反应性气体同时，在吸附所述高反应性气体之前或在吸附所述高反应性气体之后提供到所述吸附剂材料；或
所述高反应性气体与所述吸附剂材料的部分反应，导致所述吸附剂材料钝化，
其中在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，所述吸附的高反应性气体的分解速率低于所述纯气体的分解速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸附剂材料包含金属-有机框架(MOF)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸附剂材料包含多孔有机聚合物(POP)或多孔活性碳。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述相等的温度和相等的体积负载下，吸附到所述吸附剂材料的所述高反应性气体表现出在8天内的压力变化比所述纯气体小至少50％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中吸附到所述吸附剂材料的所述高反应性气体表现出在8天内从初始压力开始的压力变化小于25％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中吸附到所述吸附剂材料的所述高反应性气体在室温下在8天内不表现出压力增大。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸收性材料包含以下中的两种或更多种：
至少一个路易斯碱性官能团；或
保持所述高反应性气体的单个分子的大小的孔；或
所述高反应性气体与所述吸附剂材料的部分反应，导致所述吸附剂材料钝化。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸收性材料包含至少一种路易斯碱性官能团。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述路易斯碱性官能团选自胺、酰胺、亚胺、偶氮基团、叠氮化物、醚、羰基化合物、醇、醇盐、硫醇、硫醇盐、异硫氰酸酯、硫化物、硫酸酯、亚硫酸酯、亚砜、砜、二硫化物、腈、异腈、羧酸酯、硝基、磷酸酯、膦、次膦酸酯、硼酸酯、卤化物、芳香族基团、炔烃、烯烃或其组合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述路易斯碱性官能团包含包含杂环的芳香族基团，其中在所述杂环上的至少一个原子选自氮、氧、磷、硫、砷、硒、锑、铋或其组合。
11.根据权利要求2所述的方法，其中所述部分包含：酸性部分、还原剂或氧化剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述酸性部分包含开放金属配位位点、羧酸位点或酸性簇位点；
所述还原剂包含胺、结合的金属、草酸、甲酸或亚磷酸酯；和
所述氧化剂包含氧化簇、金属氧化物或过氧化物。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸附的高反应性气体为砷化氢(AsH3)、锑化氢(SbH3)、膦(PH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
14.一种将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，其包含：
将所述高反应性气体提供到所述MOF，其中所述气体和所述MOF形成不稳定路易斯酸-碱加合物，所述加合物在相同的温度和相同的体积负载下，相对于所述纯高反应性气体的分解速率，降低所述高反应性气体的分解速率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述高反应性气体充当电子供体路易斯碱。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述路易斯碱为选自具有1-3个非碳原子的5或6元环的杂环分子。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述高反应性气体充当电子受体路易斯酸。
18.根据权利要求14所述的方法，其中吸附的高反应性气体为砷化氢(AsH3)、锑化氢(SbH3)、膦(PH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
19.一种将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，其包含：
将所述高反应性气体提供到所述MOF，其中所述MOF的所述孔大小设定成保持所述高反应性气体的一个分子。
20.根据权利要求19所述的方法，其中吸附的高反应性气体为砷化氢(AsH3)、锑化氢(SbH3)、膦(PH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
21.一种将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，其包含：
使初始剂量的所述高反应性气体与所述MOF反应，其中在第一吸附循环期间，所述初始剂量的所述高反应性气体使所述MOF钝化，使得在随后的吸附循环期间吸附的气体的分解速率低于在所述第一吸附循环期间所述吸附的气体的分解速率；和
在所述初始剂量之后，将附加剂量的所述高反应性气体吸附到所述MOF。
22.根据权利要求21所述的方法，其另外包含在所述初始剂量之后将所述高反应性气体吸附到所述MOF之前，去除通过所述初始剂量的所述高反应性气体与所述MOF反应而形成的副产物。
23.根据权利要求21所述的方法，其另外包含升高温度或压力中的至少一种以加速所述MOF的钝化。
24.一种将高反应性气体吸附到金属-有机框架(MOF)上的方法，其包含：
使与所述高反应性气体不同的流体与所述吸附剂材料反应，其中所述流体使所述吸附剂钝化，使得在对于吸附的气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，所述反应性吸附的气体的分解速率低于所述纯气体的分解速率；和
将所述高反应性气体吸附到所述MOF。
25.根据权利要求24所述的方法，其另外包含在将所述高反应性气体吸附到所述MOF之前，去除通过所述流体与所述MOF反应而形成的副产物。
26.根据权利要求24所述的方法，其另外包含升高温度或压力中的至少一种以加速所述MOF的钝化。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述流体包含强氧化剂或还原剂。
28.根据权利要求24所述的方法，其中：
所述氧化剂包含氧气、氯气、氟气或过氧化氢；并且
所述还原剂包含氢气、氨气或二氧化硫。
29.一种用于高反应性气体的气体储存和分配设备，其包含：
容器；和
位于所述容器中的吸附剂材料，其中所述吸收性材料包含：
至少一个路易斯碱性官能团；或
保持所述高反应性气体的单个分子的大小的孔；或
不与所述高反应性气体化学反应的惰性部分；或
与所述高反应性气体反应导致所述吸附剂材料钝化的部分。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸附剂材料包含金属-有机框架(MOF)。
31.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸附剂材料包含多孔有机聚合物(POP)。
32.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸附剂材料包含活性碳。
33.根据权利要求29所述的设备，其中：
所述吸附剂材料包含不与所述高反应性气体化学反应的所述惰性部分；并且
吸附剂和所述惰性部分的组合被配置成提供在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，低于所述纯气体的分解速率的所述吸附的高反应性气体的分解速率。
34.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸附剂材料包含多孔有机聚合物(POP)，所述多孔有机聚合物(POP)包含至少多种有机单体的聚合产物并且包含至少多个连接的有机重复单元。
35.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸收性材料包含以下中的两种或更多种：
至少一个路易斯碱性官能团；或
保持所述高反应性气体的单个分子的大小的孔；或
与所述高反应性气体反应导致所述吸附剂材料钝化的所述部分。
36.根据权利要求29所述的设备，其中所述部分包含：酸性部分、还原剂或氧化剂。
37.根据权利要求36所述的设备，其中：
所述酸性部分包含开放金属配位位点、羧酸位点或酸性簇位点；
所述还原剂包含胺、结合的金属、草酸、甲酸或亚磷酸酯；和
所述氧化剂包含氧化簇、金属氧化物或过氧化物。
38.根据权利要求29所述的设备，其中吸附的高反应性气体为砷化氢(AsH3)、锑化氢(SbH3)、膦(PH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
39.根据权利要求29所述的设备，其中所述吸附剂材料被配置成提供在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，低于所述纯气体的分解速率的所述吸附的高反应性气体的分解速率。
40.一种将高反应性气体吸附到吸附剂材料上的方法，其包含：
将高反应性气体吸附到所述吸附剂材料；和
与所述高反应性气体同时，在吸附所述高反应性气体之前或在吸附所述高反应性气体之后将惰性部分吸附到所述吸收性材料，
其中在对于吸附的高反应性气体和纯气体相等的体积负载和相等的温度下，所述吸附的高反应性气体的分解速率低于所述纯气体的分解速率。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述吸附剂材料包含MOF、多孔碳、POP，或其组合。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述吸附的高反应性气体为砷化氢(AsH3)、硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、膦(PH3)、锑化氢(SbH3)、卤化物、锗烷、乙锗烷、硅烷、乙硅烷、肼和三氟化氮。
43.根据权利要求40所述的方法，其中所述惰性部分不与所述高反应性气体化学反应。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述惰性部分包含氦气、氮气、仅包含碳和氢原子的脂肪族烷烃、仅包含碳和氢原子的芳香族环，或其组合。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述高反应性气体为乙硼烷。
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