JP2012189219A5

JP2012189219A5 - 吸着性流体の貯蔵ならびに計量分配用の吸着・脱着装置及び流体試薬の供給方法

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Publication number: JP2012189219A5
Application number: JP2012126846A
Authority: JP
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2017-05-20

Description

本発明の貯蔵ならびに計量分配システムはさらに、貯蔵ならびに計量分配用容器に入った吸着材料を、前記容器に入った収着質気体の汚染物、例えば分解生成物に対する親和力を具える化学吸着材料と共に含む。このような化学吸着剤は非還元雰囲気ガスに対する化学吸着剤親和力を有する固体吸着剤組成物からなる。
潜在的に適切な化学吸着剤材料の例は、
（Ａ）前記汚染物の存在下で反応性がある陰イオンを供給して前記汚染物を除去させる効果がある化合物と、共有結合していないが、関連した支持体を含み、該化合物が、
（ｉ）対応プロトン化カルボアニオン化合物が約２２乃至約３６のｐＫａ値を有するカルボアニオン源化合物と、
（ｉｉ）前記カルボアニオン源化合物の収着質気体との反応により形成された陰イオン源化合物と、からなる群の１種以上より選ばれる掃去剤と、
（Ｂ）
（ｉ）１ｇ当り約５０乃至約１０００ｍ^２の範囲の表面面積を有し、最高少なくとも約２５０℃の温度まで熱的に安定した不活性支持体と、
（ｉｉ）前記支持体上に、支持体１リットル当り約０．０１乃至約１．０モルの濃度で存在し、ナトリウム、カリウム、ルビジウムならびにセシウムと、その混合物および合金から選ばれる族ＩＡ金属の支持体上の脱着と、前記支持体上のその熱分解により形成された活性掃去種とからなる掃去剤、
からなる群より選ばれる掃去剤を含む。

上記開示は本明細書では参考として取入れている。
化学吸着材料はそれを用いる時、別のベッドとして吸着材料のベッドと流体流れ連通して利用できるか、あるいは別の方法として、化学吸着剤を吸着材料のベッドに無作為あるいは選択的に通して、貯蔵ならびに計量分配用容器に分散できる。

Claims

吸着性流体の貯蔵ならびに計量分配用の吸着・脱着装置であって、
・固相炭素の物理的吸着媒体を保持するように、また流体を選択的に容器に流入また容器から流出させるよう構成、配置した貯蔵ならびに計量分配用容器と；
・内部気体圧力で、前記貯蔵ならびに計量分配用容器に配置され、吸着性流体の炭素吸着剤への物理的吸着に適し前記吸着性流体が炭素吸着剤に固定されるような炭素吸着剤と；
・前記貯蔵ならびに計量分配用容器と気体流れ連通して連結された分配アセンブリーと；からなり、該分配アセンブリーは
（Ｉ）前記貯蔵ならびに計量分配用容器の外部で、前記内圧以下の圧力を供給して、前記炭素吸着剤からの吸着性流体の脱着と、脱着ずみ流体を前記計量分配アセンブリーを通す流体流れとを供給するか、および／または、
（II）熱的に脱着ずみ流体にそれに通す流れをつくり、かつ炭素吸着剤を加熱して、それからの流体の脱着を行い、脱着ずみ流体が前記容器から前記計量分配アセンブリーに流入させる手段からなるように、構成、配置され；
前記炭素吸着剤の吸着特性が向上するように、平均気孔直径が２〜２０Åの範囲内の前記炭素吸着剤がガス抜き手順で処理され、
（１）アルシンガスに対して４０トルと６５０トルの圧力で測定した少なくとも５０の、吸着作業能力、Ｃｗを備え；
（２）「脱着可能な収着質の割合＝｛（収着質の重量−脱着後に残留する収着質の重量）／（収着質の重量）｝×１００％」の式に基づき、アルシンガスに対する脱着可能な収着質の割合が少なくとも１５％である
という特徴を有する吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、２５℃の温度で圧力（トル）の関数として、吸着剤１リットル当りのアルシンのグラム数において、次の吸着充填特性：

圧力（トル）充填量（吸着剤１リットル当りのアルシンのｇ数）
２５３５−１０６
５０６２−１３８
１００１００−１８５
２００１４５−２３２
３００１６８−２６３
４００１７７−２８８
５００１８５−３０８
５５０１８８−３１５
６５０１９２−３３０

を有するアルシンガスの吸着等温線を有することを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、アルシンガスに対して４０トルと６５０トルの圧力で測定した少なくとも１００の吸着作業能力、Ｃｗを備えることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、アルシンガスに対して４０トルと６５０トルの圧力で測定した少なくとも１８０の吸着作業能力、Ｃｗを備えることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、アルシンガスに対して４０トルと６５０トルの圧力で測定した少なくとも２００の吸着作業能力、Ｃｗを備えることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、その吸着剤上に吸着される吸着性流体を有することを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記吸着性流体が、シラン、ジボラン、アルシン、ホスフィン、塩素、ＢＣｌ₃、ＢＦ₃、Ｂ₂Ｄ₆、六弗化タングステン、（ＣＨ₃）₃Ｓｂ、弗化水素、塩化水素、ＧｅＦ₄、ＳｉＦ₄、重水素化水素化物、沃化水素、臭化水素、ゲルマン、アンモニア、スチビン、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素およびＮＦ₃からなる群より選ばれることを特徴とする請求項６記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、長時間の間２００乃至４００℃のガス抜き手順で処理されるビーズ炭素であることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記ガス抜き手順が、最高５００℃でガス抜きされることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤が、（１）吸着剤が後続して計量分配されることになる流体で本来充填された時前記吸着媒体への特定の流体の吸着、および／または（２）吸着剤が貯蔵ならびに計量分配用容器から分配のための加工条件にかけられた時流体の脱着、を促進する化学成分で吸着剤の表面を機能化する処理を施されることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤がその表面上に施された吸着促進剤による処理を施されて、前記炭素吸着剤の吸着特性が高まることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
吸着性流体の分解生成物である汚染物に対する親和力を備える、貯蔵ならびに計量分配用容器内の化学吸着剤をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記化学吸着剤は：
（Ａ）前記汚染物の存在下で反応性がある陰イオンを供給して前記汚染物を除去させる化合物と、共有結合していないが、関連した支持体を含み、該化合物が、
（ｉ）その対応プロトン化カルボアニオン化合物が約２２乃至約３６のｐＫａ値を有するカルボアニオン源化合物と、
（ｉｉ）前記カルボアニオン源化合物の収着質気体との反応により形成された陰イオン源化合物とからなる群の１種以上より選ばれる掃去剤と；
（Ｂ）（ｉ）１ｇ当り約５０乃至約１０００ｍ²の範囲の表面積を有し、最高少なくとも約２５０℃の温度まで熱的に安定した不活性支持体と、
（ｉｉ）該支持体１ｌ当り約０．０１乃至約１．０モルの濃度で前記支持体上に存在し、ナトリウム、カリウム、ルビジウムならびにセシウムと、その混合物および合金から選ばれる族１Ａ金属の支持体上の脱着と、前記支持体上のその熱分解により形成された活性掃去剤種と、からなる掃去剤と；
からなる群より選ばれることを特徴とする請求項１２記載の吸着・脱着装置。
前記化学吸着剤がトリチルリチウムと砒化カリウムからなる群より選ばれることを特徴とする請求項１２記載の吸着・脱着装置。
前記化学吸着剤が前記貯蔵ならびに計量分配用容器内の前記炭素吸着剤と流体流れ連通して化学吸着剤の個別のベッドとして存在することを特徴とする請求項１２記載の吸着・脱着装置。
前記化学吸着剤は貯蔵ならびに計量分配用容器にある炭素吸着剤に分散させることを特徴とする請求項１２記載の吸着・脱着装置。
前記炭素吸着剤がモノリスの形態であることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記分配アセンブリーがイオン注入システムに連結されることを特徴とする請求項１記載の吸着・脱着装置。
前記吸着性流体が、有機金属化合物からなり、前記有機金属化合物が、アルミニウム、バリウム、ストロンチウム、ガリウム、インジウム、タングステン、アンチモン、銀、金、パラジウム、ガドリニウム、カルシウム、リチウム、カリウム、セシウム、チタン、イットリウム、ジルコニウム、鉛、タンタリウム、ニオビウム、バナジウム、白金、タリウム、ビスマス、錫、テルル、セレン、ニッケル、亜鉛、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、モリブデン、マグネシウム、スカンジウム、クローム、銅、カドミウム、ランタンならびにセリウムからなる群より選ばれる金属成分からなることを特徴とする請求項６記載の吸着・脱着装置。
流体試薬の供給方法であって、請求項１記載の吸着・脱着装置の貯蔵ならびに計量分配用容器内の炭素吸着剤上に予め吸着的に充填した流体を脱着し、前記分配アセンブリーを通る流れによって前記貯蔵ならびに計量分配用容器から脱着した流体を計量分配する方法からなる、流体試薬の供給方法。
前記流体試薬が、シラン、ジボラン、アルシン、ホスフィン、塩素、ＢＣｌ₃、ＢＦ₃、Ｂ₂Ｄ₆、六弗化タングステン、（ＣＨ₃）₃Ｓｂ、弗化水素、塩化水素、高水素化水素化物、ＧｅＦ₄、ＳｉＦ₄、沃化水素、臭化水素、ゲルマン、アンモニア、スチビン、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素、ＮＦ₃およびその混合物からなる群より選ばれる流体からなることを特徴とする請求項２０記載の流体試薬の供給方法。
前記貯蔵ならびに計量分配用容器から計量分配された前記脱着した流体をイオン注入領域に流すことを特徴とする請求項２０記載の流体試薬の供給方法。