[发明专利]硒化氢的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化工生产技术领域，具体涉及一种硒化氢气体的制备方法。

背景技术

硒化氢气体主要应用于无机或有机含硒化合物的合成，提供硒元素。大家知道，硒元素 对人体具有特殊的活性，特别是含有硒化物的物质对癌细胞具有活性，因而有广泛的医学和 药用前景。另外，高纯硒化氢可做为半导体掺杂气和制作等用途。

一般制备硒化氢的方法有：

用硒单质和氢直接反应合成硒化氢

H₂+Se→H₂Se

硒化物与水反应得到硒化氢，如硒化铝的水解

2Al+3Se→Al₂Se₃

Al₂Se₃+H₂O→H₂Se+Al(OH)₃

以及硒与烃类高温反应等。

其中硒单质和氢直接反应合成硒化氢是通用方法，但由于其投资较大，特别不适用一般 的化学合成方面的需要，同时硒化氢是一种毒性极大的气体，很不易储存和运输，所以使用 硒化氢是一件困难的事情。

采用硒化物水解的方法合成硒化氢，一般的硒化物是硒化铝，由硒化铝和水反应生成硒 化氢，这个反应过程比较容易控制，是实验室通用的制备方法。

硒同烃类高温反应合成硒化物的方法很少采用。

中国专利CN200710011160.6提到的硒化氢的制备是采用硒化铝水解的方法以及“北京 化工大学”郭世菊的硕士论文《硒化氢的合成工艺及硒化氢气体的标准物质的研究》采用首 先合成出硒化铝，硒化铝再水解合成出硒化氢。但是硒化铝比较活泼，很容易和空气中的水 分发生水解而生成剧毒的硒化氢，导致硒化铝不易储存和运输。由硒化铝和水反应生成硒化 氢的方法，一般过程是：首先合成出硒化铝，合成出的硒化铝必须密封，严禁和空气接触， 合成硒化铝的过程严重污染环境，合成反应的容器会长时间残留硒化铝异味。但是合成出硒 化铝需要装填到硒化铝水解的反应容器中去，这个过程很难保证硒化铝完全隔离空气，因此 通过硒化铝水解合成硒化氢的方法对环境的污染是难以承受的，这种合成硒化氢的方法会严 重污染环境，在市场上也很难买到现成硒化铝这种商品。

通过以上方法获得的硒化氢存在环境污染问题或者极大的设备投资，以及剧毒硒化氢在 储存、运输等方面困难，极大的限制了硒化氢的应用，尤其在有机、无机合成方面对硒化氢 的应用需求，限制了对含硒化合物的合成研究、开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的制备硒化氢的方法，可以很方便随用随时制备，尤其可 以满足有机、无机合成方面的对硒元素的需要，安全简单，克服现有的活泼硒化物水解合成 硒化氢的过程所造成环境污染的缺点，以及克服硒单质和氢直接反应合成硒化氢需要比较大 的设备投资的缺点。

本发明的技术方案包含以下步骤：

a.硒化锌加到反应器中，用高纯惰性气体吹扫整个系统，除去系统中的空气；加热反 应器到50～120℃，滴加质量分数5％～100％的酸，控制硒化锌与酸的摩尔比为(0.1～10)∶1；

b.酸滴加完毕后，得到的气体经过水洗、干燥处理后进入浸泡在冷井中的接受瓶中。

硒化锌与酸反应后的残液处理方法是加入少量的双氧水，除去液体中的残留硒化氢，过 量的双氧水与硒化氢反应生成稳定的单质硒，残液经过滤可以全部回收单质硒，解决反应残 液污染问题。过氧化氢与硒化氢反应的化学反应式为：

H₂O₂+H₂Se→Se↓+H₂O

本发明的化学反应式为：

ZnSe+2H⁺→H₂Se↑+Zn²⁺

所述的酸可以是氢卤酸或硫酸，优选盐酸或硫酸。

所述酸的质量分数最好是30％～50％。

所述硒化锌与酸的摩尔比最好为1∶(1.1～2)。

所述反应温度最好为80～100℃。

所述冷井的温度最好为-80～-110℃。