JPS6191011A - 水素化ケイ素の製造方法 - Google Patents
水素化ケイ素の製造方法Info
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- JPS6191011A JPS6191011A JP20974784A JP20974784A JPS6191011A JP S6191011 A JPS6191011 A JP S6191011A JP 20974784 A JP20974784 A JP 20974784A JP 20974784 A JP20974784 A JP 20974784A JP S6191011 A JPS6191011 A JP S6191011A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ケイ素とマグネシウムを含む合金と酸とを反
応させることにより、一般式Ｓ １ｎＨ２ｎ ＋２（ｎ
は正の整数）で表わされる水素化ケイ素を製造する方法
に関する。
応させることにより、一般式Ｓ １ｎＨ２ｎ ＋２（ｎ
は正の整数）で表わされる水素化ケイ素を製造する方法
に関する。
従来の技術
近年エレクトロニクス工業の発展に伴い、多結晶シリコ
ンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコン
の需要が急激に増大している。水素化ケイ素ＳｉｎＨ，
ｎ＋２はかかる半導体用シリコンの製造用原料として最
近その重要性を増しており。
ンあるいはアモルファスシリコン等の半導体用シリコン
の需要が急激に増大している。水素化ケイ素ＳｉｎＨ，
ｎ＋２はかかる半導体用シリコンの製造用原料として最
近その重要性を増しており。
特にシラン（ＳｉＨ４） 、ジシラン（Ｓ１□Ｈ，）は
太陽電池用半導体の原料として、今後大幅な需要増加が
期待されている。
太陽電池用半導体の原料として、今後大幅な需要増加が
期待されている。
従来、水素化ケイ素の製造方法としては、以下に例示す
るような（・くつかの方法が知られている。
るような（・くつかの方法が知られている。
０Ｍ９２Ｓｌ＋ ４ＨＣｊ’ａｑ −−一→２ＭｆＣ
／２ 十１／ｎ ＳｉｎＨ２ｎ＋２ ＋ （１”）Ｈ２
ｎ −３３℃ ０Ｍｇ２Ｓｉ＋４ＮＨ，Ｂｒ ｉｎｌｉｑＮＨ３２Ｍ７
Ｂｒ２＋４ＮＨ３＋ １／ｎ Ｓ ｉ ｎ Ｈ２ｎ＋２
＋ （１”）Ｈ２■Ｓ ｉＣ１！４＋ Ｌ ｉＡ／Ｈ
４ｌｎｅ？Ａ、、 Ｌ ｉｃｚ ＋ ＡＩ！ｃｚ３＋
５１１−Ｔ４ ０ Ｓ１＋Ｓ ｒｃｚ４＋ ２Ｉ−Ｉ、、 −５１ＨＣ
ｚ３＋５ｉ）１３ｃｌ！２Ｓ ｉＨＣ／３Ｓ ｉ Ｃ４
＋ ＋ Ｓ ｉＨｚ Ｃ４２２Ｓ ＋ Ｈ２Ｃｌ！２
Ｓ ｒ ＨＣｌｒＦ Ｓ ｉ ）Ｈ３ＣＩ！２
Ｓ ＩＨ３ＣＩ！Ｓ １）Ｉ、 ＋ Ｓ １Ｈ２Ｃ７！
２これらの従来公知の方法の中でケイ化マグネシウムの
ごときケイ素合金と酸とを水溶液中で反応させる■の方
法は、たとえば、■の反応のごとく。
／２ 十１／ｎ ＳｉｎＨ２ｎ＋２ ＋ （１”）Ｈ２
ｎ −３３℃ ０Ｍｇ２Ｓｉ＋４ＮＨ，Ｂｒ ｉｎｌｉｑＮＨ３２Ｍ７
Ｂｒ２＋４ＮＨ３＋ １／ｎ Ｓ ｉ ｎ Ｈ２ｎ＋２
＋ （１”）Ｈ２■Ｓ ｉＣ１！４＋ Ｌ ｉＡ／Ｈ
４ｌｎｅ？Ａ、、 Ｌ ｉｃｚ ＋ ＡＩ！ｃｚ３＋
５１１−Ｔ４ ０ Ｓ１＋Ｓ ｒｃｚ４＋ ２Ｉ−Ｉ、、 −５１ＨＣ
ｚ３＋５ｉ）１３ｃｌ！２Ｓ ｉＨＣ／３Ｓ ｉ Ｃ４
＋ ＋ Ｓ ｉＨｚ Ｃ４２２Ｓ ＋ Ｈ２Ｃｌ！２
Ｓ ｒ ＨＣｌｒＦ Ｓ ｉ ）Ｈ３ＣＩ！２
Ｓ ＩＨ３ＣＩ！Ｓ １）Ｉ、 ＋ Ｓ １Ｈ２Ｃ７！
２これらの従来公知の方法の中でケイ化マグネシウムの
ごときケイ素合金と酸とを水溶液中で反応させる■の方
法は、たとえば、■の反応のごとく。
高価な還元剤を必要とせず、また■や■の反応のごとく
低温または加圧下に反応させる必要もない上、特にジン
ラン（Ｓｉ□Ｈ６）を製造する場合、■の反応のごとく
原料として高価なヘキサクロロジシラン（５ｉ２Ｃｔ！
６ ）を使用するといった欠点もないため、基本的には
最も実施容易なすぐれた方法である。
低温または加圧下に反応させる必要もない上、特にジン
ラン（Ｓｉ□Ｈ６）を製造する場合、■の反応のごとく
原料として高価なヘキサクロロジシラン（５ｉ２Ｃｔ！
６ ）を使用するといった欠点もないため、基本的には
最も実施容易なすぐれた方法である。
しかしながら、■の方法においてはケイ素合金中のケイ
素のモノシラン（Ｓ＊Ｈ４）、ジシラン（Ｓ１２１−１
． ）等利用価値の高い水素化ケイ素への転化率（以下
収率という）が低いという致命的な欠点がある。（Ｚ、
Ａｎｏｒｇ、 Ａｌｌｇｅｍ、 Ｃｈｅｍ、、 ３
０３ 。
素のモノシラン（Ｓ＊Ｈ４）、ジシラン（Ｓ１２１−１
． ）等利用価値の高い水素化ケイ素への転化率（以下
収率という）が低いという致命的な欠点がある。（Ｚ、
Ａｎｏｒｇ、 Ａｌｌｇｅｍ、 Ｃｈｅｍ、、 ３
０３ 。
２８３ （１９６０）、 Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ、、、５７．
１３４９（１９３５） ）。
１３４９（１９３５） ）。
本発明者らは、先に上記■の方法における問題点を解決
する手段として、例えば低温で反応を実施する、あるし
・は反応系にエーテル化合物、炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、水素化ケイ素、有機ケイ素化合物などの有機溶
媒を共存させるなどの方法がきわめて効果的であること
を見出してすでに提案している（特願昭５８−２４５１
３９、特願昭５８−２４５７７２、特願昭５８−２４５
７７３）。
する手段として、例えば低温で反応を実施する、あるし
・は反応系にエーテル化合物、炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、水素化ケイ素、有機ケイ素化合物などの有機溶
媒を共存させるなどの方法がきわめて効果的であること
を見出してすでに提案している（特願昭５８−２４５１
３９、特願昭５８−２４５７７２、特願昭５８−２４５
７７３）。
かかる提案された方法が転化率を向上しうる理由のひと
つとして、生成熱の除去がきわめて効果的に改良される
ためであろうと推定される。
つとして、生成熱の除去がきわめて効果的に改良される
ためであろうと推定される。
しかしながら、ケイ素合金と酸性水溶液との反応のさせ
方としては、ケイ素合金が粉末状態で酸性水溶液に加え
られる態様で反応が行なわれている。このため投入時該
合金の粒子表面は瞬間的にかなり反応熱により蓄熱し過
熱されているものと推定される。かかる収率低下の原因
となる局所的な発熱を防止するために、粒子を粉砕して
極度に細分化することが考えられるが、ケイ素合金の場
合、どうしても２次粒子が形成されることを防止できな
いため、その効果には限界がある。
方としては、ケイ素合金が粉末状態で酸性水溶液に加え
られる態様で反応が行なわれている。このため投入時該
合金の粒子表面は瞬間的にかなり反応熱により蓄熱し過
熱されているものと推定される。かかる収率低下の原因
となる局所的な発熱を防止するために、粒子を粉砕して
極度に細分化することが考えられるが、ケイ素合金の場
合、どうしても２次粒子が形成されることを防止できな
いため、その効果には限界がある。
又合金を粉末のまま装入する場合には、その装入速度を
機械的に一定とすることが難しく、瞬間的にガス発生量
が増加する現象がしばしば認められる。このため反応装
置に付随するコンデンサー及びシランガス捕集のための
冷却設備の冷却能力をそれ相応に大きく設計する必要が
あり特にスケールアップする場合問題となっていた。
機械的に一定とすることが難しく、瞬間的にガス発生量
が増加する現象がしばしば認められる。このため反応装
置に付随するコンデンサー及びシランガス捕集のための
冷却設備の冷却能力をそれ相応に大きく設計する必要が
あり特にスケールアップする場合問題となっていた。
本発明者らは、これらケイ素合金の粒子にかかわる問題
点を解決すべく鋭意努力した結果、ケイ素合金を細分化
すると共にこれを予め液体溶媒中にスラリーとして分散
させた状態とし、しかる後に酸性水溶液と接触反応させ
ることにより、ガス発生量を安定に保ちかつケイ素合金
中のケイ素の水素化ケイ素、特に８１トシ、Ｓ ｉ ２
Ｈ６への転化率を犬幅忙向上できることを見出し本発
明を完成した。
点を解決すべく鋭意努力した結果、ケイ素合金を細分化
すると共にこれを予め液体溶媒中にスラリーとして分散
させた状態とし、しかる後に酸性水溶液と接触反応させ
ることにより、ガス発生量を安定に保ちかつケイ素合金
中のケイ素の水素化ケイ素、特に８１トシ、Ｓ ｉ ２
Ｈ６への転化率を犬幅忙向上できることを見出し本発
明を完成した。
発明の詳細な開示
本発明において用いられるケイ素合金とは、ケイ素とマ
グネシウムを必須成分とするものであり。
グネシウムを必須成分とするものであり。
他に第３成分金属を含むことができる。マグネシウムと
ケイ素の原子比（Ｍｇ／Ｓｉ）は１／３乃至３／１の範
囲であることが望ましい。具体例としテハ、Ｍｆｚ Ｓ
ｉ、 Ｍｙ、、 Ｓ ｉＮ ｉ、Ｍｇ２５ ｉＡ／、
Ｍｇ２ Ｓ ｉＢａ。
ケイ素の原子比（Ｍｇ／Ｓｉ）は１／３乃至３／１の範
囲であることが望ましい。具体例としテハ、Ｍｆｚ Ｓ
ｉ、 Ｍｙ、、 Ｓ ｉＮ ｉ、Ｍｇ２５ ｉＡ／、
Ｍｇ２ Ｓ ｉＢａ。
Ｍｇｚ Ｓｉ□Ｃｅ、 ＭｐｎＳｉ＋ｙＣｕ＋６． Ｍ
ｌｌｓ ５ｔａｈｌｓ Ｆｅ等が挙げられ、特にＭダ２
Ｓｉが最も好ましい。これらは２種以上の混合物として
用（・ることもできる。
ｌｌｓ ５ｔａｈｌｓ Ｆｅ等が挙げられ、特にＭダ２
Ｓｉが最も好ましい。これらは２種以上の混合物として
用（・ることもできる。
本発明の方法において使用するケイ素合金の粒径は、小
さい程望ましく、具体的には１０００μｍ以下、好まし
くは１００μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下であ
る。通常粒子は機械的手段でこの範囲の粒径になるよう
に粉砕する。ケイ素合金の細分化には、通常の粉砕によ
る方法が採用でき、例えばボールミル、ロッドミル、ジ
ェットミルなどの粉砕機により目的は達せられる。
さい程望ましく、具体的には１０００μｍ以下、好まし
くは１００μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下であ
る。通常粒子は機械的手段でこの範囲の粒径になるよう
に粉砕する。ケイ素合金の細分化には、通常の粉砕によ
る方法が採用でき、例えばボールミル、ロッドミル、ジ
ェットミルなどの粉砕機により目的は達せられる。
本発明の方法において使用する酸は、塩化水素酸、臭化
水素酸、フッ化水素酸、硫酸、リン酸などの無機酸；お
よびギ酸、蓚酸、プロピオ／酸などの有機酸があげられ
る。これらのうち塩化水素酸、硫酸が特に好ましい。溶
液中の酸濃度は、本発明において特に制限するものでは
なし・が、酸濃度１乃至５０ｗｔ、％の範囲であること
が、水素化ケイ素の収率上好ましい。なおこれらの酸水
溶液中には、後述するような１種または２種以上のエー
テル化合物、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、水素化ケ
イ素、有機ケイ素化合物などの有機溶剤を共存させるこ
ともできる。これらの使用割合は酸性水溶液の０．００
１乃至１０００倍容量、好ましくは０．０１乃至１０倍
容量である。
水素酸、フッ化水素酸、硫酸、リン酸などの無機酸；お
よびギ酸、蓚酸、プロピオ／酸などの有機酸があげられ
る。これらのうち塩化水素酸、硫酸が特に好ましい。溶
液中の酸濃度は、本発明において特に制限するものでは
なし・が、酸濃度１乃至５０ｗｔ、％の範囲であること
が、水素化ケイ素の収率上好ましい。なおこれらの酸水
溶液中には、後述するような１種または２種以上のエー
テル化合物、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、水素化ケ
イ素、有機ケイ素化合物などの有機溶剤を共存させるこ
ともできる。これらの使用割合は酸性水溶液の０．００
１乃至１０００倍容量、好ましくは０．０１乃至１０倍
容量である。
本発明は、ケイ素合金と酸とを反応させることに関する
ものであり、特にケイ素合金を予め適当な液体溶媒中に
けん濁させしかる後に酸性水溶液と反応させることに特
徴を有する。すなわち好ましくは細分化されたケイ素合
金を、液体溶媒中にできるだけ均一に分散させ、このけ
ん濁液な酸性水溶液中に装入するか、あるいはこのけん
濁液中に酸性水溶液を装入することにより反応を行なう
ものである。
ものであり、特にケイ素合金を予め適当な液体溶媒中に
けん濁させしかる後に酸性水溶液と反応させることに特
徴を有する。すなわち好ましくは細分化されたケイ素合
金を、液体溶媒中にできるだけ均一に分散させ、このけ
ん濁液な酸性水溶液中に装入するか、あるいはこのけん
濁液中に酸性水溶液を装入することにより反応を行なう
ものである。
本発明の方法で用いられる液体溶媒とは、ケイ素合金お
よび目的とする生成水素化ケイ素と実質的には反応しな
いものであり、水、エーテル化合物、炭化水素、ハロゲ
ン化炭化水素、水素化ケイ素、有機ケイ素化合物などが
好ましい。具体的に＆’ｒ−水、シメｆルエーテル、ジ
エチル：１ニー −ｆ ／Ｌ／、 エチルメチルエーテ
ル、モロ−プロピルエーテル、モロ−ブチルエーテル、
エチル１−クロルエチルエーテル、エチレングリコール
ジメチルエーテル。
よび目的とする生成水素化ケイ素と実質的には反応しな
いものであり、水、エーテル化合物、炭化水素、ハロゲ
ン化炭化水素、水素化ケイ素、有機ケイ素化合物などが
好ましい。具体的に＆’ｒ−水、シメｆルエーテル、ジ
エチル：１ニー −ｆ ／Ｌ／、 エチルメチルエーテ
ル、モロ−プロピルエーテル、モロ−ブチルエーテル、
エチル１−クロルエチルエーテル、エチレングリコール
ジメチルエーテル。
テトラヒドロフラン、テトラヒ・ドロピラン、ジオキサ
ン、アセタール、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、１−
ブタン、ｎ−ペンタン、２−メチルブタン、ｎ−ヘキサ
ン、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、２，２
−ジメチルシラン、ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、ベン
ゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン類、アニソ
ール、モノクロルペンタ！ずフルオロエタン、ジクロロ
ジフルオロメタン、オクタフルオロシクロブタン、ジク
ロロテトラドラフルオロエタン、ジクロロモノフルオロ
メタン、トリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、ジクロ
ロエタン、ジシラン、トリシラン、モノメチルシラン、
ジメチルシラン、トリエチルシラン、テトラメチルシラ
ン、ジエチルシラン、トリエチルシラン、テトラエチル
シラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルブチルシ
ラン、ジメチルジエチルシラン、ヘキサメチルジシラン
、モノメチルジフルオロシラン、モノメチルトリフルオ
ロシラン、ジメチルジフルオロシラン、トリメチルフル
オロシラン、エチルトリフルオロシラン、ジエチルジフ
ルオロシラン、トリエチルフルオロシラン、ジエチルフ
ルオロクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリ
メチルエトキシシランなどが挙げられる。この他ケトン
化合物。
ン、アセタール、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、１−
ブタン、ｎ−ペンタン、２−メチルブタン、ｎ−ヘキサ
ン、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、２，２
−ジメチルシラン、ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、ベン
ゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン類、アニソ
ール、モノクロルペンタ！ずフルオロエタン、ジクロロ
ジフルオロメタン、オクタフルオロシクロブタン、ジク
ロロテトラドラフルオロエタン、ジクロロモノフルオロ
メタン、トリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、ジクロ
ロエタン、ジシラン、トリシラン、モノメチルシラン、
ジメチルシラン、トリエチルシラン、テトラメチルシラ
ン、ジエチルシラン、トリエチルシラン、テトラエチル
シラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルブチルシ
ラン、ジメチルジエチルシラン、ヘキサメチルジシラン
、モノメチルジフルオロシラン、モノメチルトリフルオ
ロシラン、ジメチルジフルオロシラン、トリメチルフル
オロシラン、エチルトリフルオロシラン、ジエチルジフ
ルオロシラン、トリエチルフルオロシラン、ジエチルフ
ルオロクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリ
メチルエトキシシランなどが挙げられる。この他ケトン
化合物。
アルデヒド化合物、アミン化合物なども用い得る。
これらは２種類以上用いることも可能である。
次に本発明における反応様式を具体的に例示するがもち
ろん本発明が以下の例示に限定されるものではない。
ろん本発明が以下の例示に限定されるものではない。
（１）水に分散、けん濁させた合金を１反応器中の酸性
水溶液に装入、あるいはこれらの各成分を同時に所定量
ずづ反応器に装入して反応を行なう。
水溶液に装入、あるいはこれらの各成分を同時に所定量
ずづ反応器に装入して反応を行なう。
（２）有機溶媒の共存せる酸性水溶液中にて反応を行な
う場合には、有機溶媒中に分散、けん濁させた合金を反
応器中に仕込んだ酸性水溶液に装入する。なお、特に生
成する反応熱を共存せる有機溶媒の気化熱として除去す
ることを目的に、該有機溶媒の還流下にて反応を行なう
場合には。
う場合には、有機溶媒中に分散、けん濁させた合金を反
応器中に仕込んだ酸性水溶液に装入する。なお、特に生
成する反応熱を共存せる有機溶媒の気化熱として除去す
ることを目的に、該有機溶媒の還流下にて反応を行なう
場合には。
有機溶媒の還流液を用いてケイ素合金のけん濁液を作成
することも可能である。
することも可能である。
本発明の方法を実施する場合の反応温度は、低温はど好
ましく、−９０乃至１００℃、好ましくは−５０乃至５
０℃の範囲である。ケイ素合金と酸との反応はきわめて
速く、通常数分の接触時間で反応は終了する。なお、雰
囲気ガスは必ずしも必要でないが、必要に応じ生成する
水素化ケイ素と反応しない、例えば水素、ヘリウム、ア
ルゴン、窒素等を用い得る。生成ガスの分離及び精製は
、それぞれ通常の深冷分離、吸着剤等によって行ない得
る。
ましく、−９０乃至１００℃、好ましくは−５０乃至５
０℃の範囲である。ケイ素合金と酸との反応はきわめて
速く、通常数分の接触時間で反応は終了する。なお、雰
囲気ガスは必ずしも必要でないが、必要に応じ生成する
水素化ケイ素と反応しない、例えば水素、ヘリウム、ア
ルゴン、窒素等を用い得る。生成ガスの分離及び精製は
、それぞれ通常の深冷分離、吸着剤等によって行ない得
る。
実施例
以下、本発明を実施例によってより具体的に説明する。
〈実施例１〉
マグネシウムとケイ素の粉末を混合した後（モル比Ｍ７
／ Ｓ ｉ ＝ ２／１ ）、水素雰囲気中、６５０℃
にて２４時間焼成し青黒色のケイ化マグネシウム（１）
を得た。更にこのケイ化マグネシウム（Ｉ）をボールミ
ルにより２４時間粉砕することにより粒径５０μｍ以下
のケイ化マグネシウム叫を得た。
／ Ｓ ｉ ＝ ２／１ ）、水素雰囲気中、６５０℃
にて２４時間焼成し青黒色のケイ化マグネシウム（１）
を得た。更にこのケイ化マグネシウム（Ｉ）をボールミ
ルにより２４時間粉砕することにより粒径５０μｍ以下
のケイ化マグネシウム叫を得た。
次に容量３００−のセパラブルフラスコに、濃度２０ｗ
ｔ、％の塩酸水溶液２００−を入れ、攪拌しながら水素
ガス雰囲気中この塩酸水溶液に、上記ケイ化マグネシウ
ム（ＩＩ） ６９ （７８，２ｍｍｏｌ−８１）の水ス
ラリー液（スラリー濃度０．０６９ ／ ｒｄ ５ｏｌ
ｎ、 ）を４０分間０．１５９−Ｍｙ２Ｓ１／ｍｉｎの
一定速度で加え続けた。反応中は反応液の温度を０℃に
保ち、生成ガスは液体チノ素温度で冷却したトラップ中
に捕集し、反応終了後（ケイ化マグネシウム投入終了後
）捕集ガス中のＳ ｉ Ｈ，，５１２Ｈ６，５ｉ３）Ｌ
＋の量をガスクロマトグラフにより分析、定量した。
ｔ、％の塩酸水溶液２００−を入れ、攪拌しながら水素
ガス雰囲気中この塩酸水溶液に、上記ケイ化マグネシウ
ム（ＩＩ） ６９ （７８，２ｍｍｏｌ−８１）の水ス
ラリー液（スラリー濃度０．０６９ ／ ｒｄ ５ｏｌ
ｎ、 ）を４０分間０．１５９−Ｍｙ２Ｓ１／ｍｉｎの
一定速度で加え続けた。反応中は反応液の温度を０℃に
保ち、生成ガスは液体チノ素温度で冷却したトラップ中
に捕集し、反応終了後（ケイ化マグネシウム投入終了後
）捕集ガス中のＳ ｉ Ｈ，，５１２Ｈ６，５ｉ３）Ｌ
＋の量をガスクロマトグラフにより分析、定量した。
５ｉｌｋ、、５ｉ２Ｈ，、Ｓｉ、Ｈ，はそれぞれ２６．
１ ｍｍｏ Ｉ、６、４ ｍ ｍｏ ｌ、２．０ ｍ
ｍｏ ｌであった。これら３種類の水素化ケイ素の量は
１反応に供したケイ化マグネシウム中のケイ素の５７．
４％に相当する。
１ ｍｍｏ Ｉ、６、４ ｍ ｍｏ ｌ、２．０ ｍ
ｍｏ ｌであった。これら３種類の水素化ケイ素の量は
１反応に供したケイ化マグネシウム中のケイ素の５７．
４％に相当する。
〈実施例２〉
第１図に示したフローシートに従って連続的に反応を行
なった。すなわち、水素ガス雰囲気中、−２５℃に設定
した還流コンデンサー３を取付けた反応器１に、濃度２
５ ｗｔ、％の塩酸水溶液をＬｏｗ／／ｍｉｎの一定速
度で加えた。
なった。すなわち、水素ガス雰囲気中、−２５℃に設定
した還流コンデンサー３を取付けた反応器１に、濃度２
５ ｗｔ、％の塩酸水溶液をＬｏｗ／／ｍｉｎの一定速
度で加えた。
一方、還流コンデンサーによって還流する液は３ｄ／ｍ
ｉｎの一定速度で新しく追加するジエチルエーテルとと
もに液体溶媒として合金スラリー調製槽４に装入し、上
記のケイ化マグネシウムなけん濁させたスラリー液とし
て反応器１に装入した。ケイ化マグネシウムの装入速度
は０．５０９／ｍｉｎの一定速度で行ない、８時間反応
を行なった。反応はジエチルエーテルを還流しながら（
約３５℃）行ない、また反応中は反応液の一部をオーバ
ーフロー形式で反応液貯Ｎ２に抜出すことにより１反応
器中の反応液をほぼ一定量（約５０−）に保った。
ｉｎの一定速度で新しく追加するジエチルエーテルとと
もに液体溶媒として合金スラリー調製槽４に装入し、上
記のケイ化マグネシウムなけん濁させたスラリー液とし
て反応器１に装入した。ケイ化マグネシウムの装入速度
は０．５０９／ｍｉｎの一定速度で行ない、８時間反応
を行なった。反応はジエチルエーテルを還流しながら（
約３５℃）行ない、また反応中は反応液の一部をオーバ
ーフロー形式で反応液貯Ｎ２に抜出すことにより１反応
器中の反応液をほぼ一定量（約５０−）に保った。
反応中に先成したガスは初め一７０℃に冷却したジエチ
ルエーテルの入ったトラップ（トラップ（Ｉ））にて１
次に液体チッ素温度で冷却したトラップ（トラップ（■
））にて捕集した。反応終了後、トラップｆｌ）、トラ
ップ（ＩＩ）および反応液貯槽２中の５ｉＩ（、。
ルエーテルの入ったトラップ（トラップ（Ｉ））にて１
次に液体チッ素温度で冷却したトラップ（トラップ（■
））にて捕集した。反応終了後、トラップｆｌ）、トラ
ップ（ＩＩ）および反応液貯槽２中の５ｉＩ（、。
５１２Ｈ６、Ｓ ｉ 、Ｉ−１，の量をガスクロマトグ
ラフにより分析、定量した。
ラフにより分析、定量した。
結果を第１表に示す。
〈実施例３乃至６〉
実施例２において、ジエチルエーテルのかわりに、エチ
ルメチルエーテル、ｎ−ブタン、フロン−ｃ３１８、ト
リメチルシランを用い、それぞれ第１表に示す反応温度
で反応を行なった以外は実施例２と同様に実験を行なっ
た。
ルメチルエーテル、ｎ−ブタン、フロン−ｃ３１８、ト
リメチルシランを用い、それぞれ第１表に示す反応温度
で反応を行なった以外は実施例２と同様に実験を行なっ
た。
く比較例１〉
実施例１において、ケイ化マグネシウムを固体粉末の状
態で反応器に加えた以外は実施例１と同様に実験を行な
った。
態で反応器に加えた以外は実施例１と同様に実験を行な
った。
結果を第１表に示す。
〈比較例２乃至６〉
実施例２乃至６において、ケイ化マグネシウム（ＩＩ）
をスラリーとせずに、固体粉末の状態で、塩酸水溶液お
よび追加のジエチルエーテルとともに直接反応器゛１に
装入した以外は実施例２乃至６と同様に実験を行なった
。
をスラリーとせずに、固体粉末の状態で、塩酸水溶液お
よび追加のジエチルエーテルとともに直接反応器゛１に
装入した以外は実施例２乃至６と同様に実験を行なった
。
結果を第１表に示す。
以上実施例、比較例をまとめた第１表より明らかなごと
く１合金を液体溶媒中にけん濁させ、酸水溶液と接触さ
せ反応させる本発明では、直接合金を粉体状態で酸水溶
液と接触させ１反応させる比較例に比較し、 ５ＩＩ−
１４，５Ｉ２Ｉ−Ｉ６及び５ｉ３Ｉ−Ｉ８の合計収率が
約１０％程度高いのである（例えば第１表における実施
例１０５７．４％に対し比較例１では４４，５％である
。以下それぞれ第１表の実施例２．３．４・・・・・・
・・・と比較例２，３．４・・・・・・・・・との対応
より明らかである。）また第１表の備考欄に記載のごと
く、比較例の方法ではしばしばフラッディング現象が見
られ、実験室規模での試験ではともかく、スケールアッ
プした場合には安全上及び装置の設計上きわめて問題で
ある。
く１合金を液体溶媒中にけん濁させ、酸水溶液と接触さ
せ反応させる本発明では、直接合金を粉体状態で酸水溶
液と接触させ１反応させる比較例に比較し、 ５ＩＩ−
１４，５Ｉ２Ｉ−Ｉ６及び５ｉ３Ｉ−Ｉ８の合計収率が
約１０％程度高いのである（例えば第１表における実施
例１０５７．４％に対し比較例１では４４，５％である
。以下それぞれ第１表の実施例２．３．４・・・・・・
・・・と比較例２，３．４・・・・・・・・・との対応
より明らかである。）また第１表の備考欄に記載のごと
く、比較例の方法ではしばしばフラッディング現象が見
られ、実験室規模での試験ではともかく、スケールアッ
プした場合には安全上及び装置の設計上きわめて問題で
ある。
発明の効果
以上のどと（１本発明は、ケイ素とマグネシウムを含む
合金と酸性水溶液との反応により水素化ケイ素を製造す
る方法において、該ケイ素合金の微粉を予め水あるいは
液体溶媒中に分散、けん濁させ、スラリー液として酸性
水溶液と接触させ反応をさせることにより水素化ケイ素
、特に５ｉ）Ｉ４．５ｉ２Ｈ，の収率な大幅に向上せし
めると共に更に合金の装入速度を一定に保つことが容易
となり、その結果ガス発生量が安定し定常運転が保たれ
、プロセスの安全性が増す。
合金と酸性水溶液との反応により水素化ケイ素を製造す
る方法において、該ケイ素合金の微粉を予め水あるいは
液体溶媒中に分散、けん濁させ、スラリー液として酸性
水溶液と接触させ反応をさせることにより水素化ケイ素
、特に５ｉ）Ｉ４．５ｉ２Ｈ，の収率な大幅に向上せし
めると共に更に合金の装入速度を一定に保つことが容易
となり、その結果ガス発生量が安定し定常運転が保たれ
、プロセスの安全性が増す。
第１図は本発明の方法を実施するための一例を示すフロ
ーシート図である。
ーシート図である。
Claims (4)
- （１）マグネシウム及びケイ素を含む合金と酸性水溶液
とを作用せしめて一般式ＳｉｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿２（ｎ
は正の整数）で表わされる水素化ケイ素を製造する方法
において、該合金を予め液体溶媒中にけん濁させた状態
で酸性水溶液と接触させ反応させることを特徴とする水
素化ケイ素の製造方法。 - （２）該液体溶媒が、エーテル化合物、炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素、水素化ケイ素、有機ケイ素化合物また
は、水である特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （３）マグネシウム及びケイ素を含む合金がケイ化マグ
ネシウムである特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - （４）酸性水溶液が、ハロゲン化水素酸、硫酸、リン酸
、有機酸の水溶液である特許請求の範囲第１項に記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20974784A JPS6191011A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20974784A JPS6191011A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191011A true JPS6191011A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0480850B2 JPH0480850B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=16577966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20974784A Granted JPS6191011A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 水素化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191011A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6679925B1 (en) * | 1999-11-22 | 2004-01-20 | Sony Corporation | Methods of manufacturing negative material and secondary battery |
| FR2989072A1 (fr) * | 2012-04-06 | 2013-10-11 | Air Liquide | Production de silanes a partir d'une poudre d'alliages de silicium et de metaux alcalino-terreux ou siliciures de metaux alcalino-terreux et d'acide chlorhydrique |
| FR2989077A1 (fr) * | 2012-04-06 | 2013-10-11 | Air Liquide | Production de silanes a partir d'alliages broyes et fluidises de silicium et de metaux alcalino-terreux ou siliciures de metaux alcalino-terreux |
| JP2014169207A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Mitsui Chemicals Inc | シラン類の製造方法 |
| US8883111B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-11-11 | Wacker Chemie Ag | Method for producing neopentasilanes |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP20974784A patent/JPS6191011A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6679925B1 (en) * | 1999-11-22 | 2004-01-20 | Sony Corporation | Methods of manufacturing negative material and secondary battery |
| US8883111B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-11-11 | Wacker Chemie Ag | Method for producing neopentasilanes |
| FR2989072A1 (fr) * | 2012-04-06 | 2013-10-11 | Air Liquide | Production de silanes a partir d'une poudre d'alliages de silicium et de metaux alcalino-terreux ou siliciures de metaux alcalino-terreux et d'acide chlorhydrique |
| FR2989077A1 (fr) * | 2012-04-06 | 2013-10-11 | Air Liquide | Production de silanes a partir d'alliages broyes et fluidises de silicium et de metaux alcalino-terreux ou siliciures de metaux alcalino-terreux |
| JP2014169207A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Mitsui Chemicals Inc | シラン類の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480850B2 (ja) | 1992-12-21 |
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