[发明专利]一种催化裂解多晶硅高沸物的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，公开了一种催化裂解多晶硅高沸物的催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：(1)在溶剂I存在下，将聚醚P123与正硅酸乙酯进行第一接触反应，得到前驱体溶液；(2)将前驱体溶液与聚甲基丙烯酸甲酯微球进行第二接触反应，得到第一溶液，将第一溶液进行过滤，得到第一滤渣；(3)将第一滤渣进行焙烧，得到三维有序大孔‑介孔SiO₂催化剂载体；(4)在保护气氛和溶剂II存在下，将三维有序大孔‑介孔SiO₂催化剂载体与三氯化铝进行第一接触混合。采用本发明的方法制得的催化剂能够有效催化裂解多晶硅高沸物，既解决了环保问题，又避免了资源浪费。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种催化裂解多晶硅高沸物的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

多晶硅是单质硅的一种形态，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅具有优良的光学、电学和热学性能，是电子工业和光伏产业所需的主要原料，普遍应用于集成电路、太阳能光伏电池和半导体元件等领域。

随着煤、石油等自然资源的不断消耗，太阳能、风能等新能源日益受到人们的青睐，因此，与太阳能电池制造相关的多晶硅产业也得到空前发展。

然而，相比于国外的多晶硅企业，国内的多晶硅行业生产设备落后、能耗较大，每生产1吨的多晶硅就会产生约10吨左右的氯硅烷残液和1-5吨的氯化氢副产物，这些三废污染的处理也成为限制了多晶硅行业发展的问题。

其中，氯硅烷残液中含有约15％的高沸点氯硅烷混合物，这些混合物组成复杂，腐蚀性强，商业价值较低，容易造成大量积压堆库，这既造成了严重的环保问题，又使得有效的资源大量浪费。

因此，开发一种高效的催化剂用于催化裂解多晶硅高沸物，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的多晶硅高沸物存在组成复杂难以催化裂解的缺陷。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种催化裂解多晶硅高沸物的催化剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)在溶剂I存在下，将聚醚P123与正硅酸乙酯进行第一接触反应，得到前驱体溶液；

(2)将所述前驱体溶液与聚甲基丙烯酸甲酯微球进行第二接触反应，得到第一溶液，将所述第一溶液进行过滤，得到第一滤渣；

(3)将所述第一滤渣进行焙烧，得到三维有序大孔-介孔SiO₂催化剂载体；

(4)在保护气氛和溶剂II存在下，将所述三维有序大孔-介孔SiO₂催化剂载体与三氯化铝进行第一接触混合；所述三氯化铝与所述三维有序大孔-介孔SiO₂催化剂载体的用量质量比为0.2-1：1。

本发明第二方面提供由第一方面所述的制备方法制得的催化裂解多晶硅高沸物的催化剂。

本发明第三方面提供由第二方面所述的催化剂在催化裂解多晶硅高沸物中的应用。

本发明将三氯化铝负载在三维有序大孔-介孔SiO₂催化剂载体上，形成的催化剂能够有效催化裂解多晶硅高沸物，既解决了环保问题，又避免了资源浪费。

发明人还发现，采用本发明方法制得的催化剂能够有效提高催化效率。

附图说明

图1是实施例1制备得到的三维有序大孔-介孔SiO₂催化剂载体的TEM图；

图2是实施例1制备得到的用于催化裂解多晶硅高沸物的催化剂的SEM图；

图3是实施例1制备得到的用于催化裂解多晶硅高沸物的催化剂的能谱分析图。