[发明专利]纯化有机物的方法

说明书

本申请提供一种方法，其包括以下步骤：(1)提供一种选择性透过的纳滤膜，所述纳滤膜的表面被至少一种有机硅聚合物涂敷；(2)提供一种流体，其包含一种或多种有机化合物与至少一种金属，其中，所述纳滤膜对于所述金属的截留率高于90％；与(3)将所述流体通过所述纳滤膜，得到截留液与渗透液。

技术领域

本发明涉及一种纯化有机物的方法，特别涉及一种纯化有机溶剂的方法。

背景技术

电子级溶剂广泛应用于半导体工业，例如芯片、磁头、线路板等器件加工过程中的光刻胶剥离、清洗与干燥等环节。电子级溶剂的质量对于产品性能至关重要。近年来，随着集成电路的尺寸微小化和处理向高速化方向发展，对电子级试剂的纯度要求也越来越高。一个关键纯度指标是金属杂质的含量。目前电子级溶剂通常要求金属杂质含量在十亿分之一(ppb)级别，有必要对溶剂进行纯化，以满足工业需要。

先前的纯化工艺主要利用精馏法、离子交换法对有机溶剂进行纯化处理，这些方法存在诸多问题。精馏法可以去除大多数金属杂质，但需要消耗大量能源。离子交换法耗能较少，树脂或膜在使用后被饱和，分离效率会出现下降，其对于低浓度的铬化合物溶液的处理还不理想，并且吸附剂和离子交换树脂的再生也可能构成问题，实用性受到很大限制。

美国专利申请公开US 20180043314 A1中公开了一种基于氟聚合物的多孔膜以及使用该多孔膜自微电子工业的流体中除去金属杂质的方法。

期待一种能够降低有机溶剂中金属杂质含量的方法，其能够避免过高的能耗，同时实现优异的效率。

膜技术是一种相对较新的用于分离物质混合物的技术。其基本原理在于将待分离的物质混合物添加至膜，该膜对于混合物中存在的单个组分具有不同的渗透率。这使得待分离的物质混合物中存在的各组分以不同的速率穿过(渗透过)膜，并因此在膜两侧浓缩至不同程度。因此分离标准就是膜对于待分离物质的渗透率。驱动力主要为膜两侧之间的压力梯度，即所谓的透膜压力Ap。另外，也可以使用其它驱动力。

这里利用的膜技术不仅是根据不同粒度选择组分的机械筛分作用，而且包括溶解和扩散作用。由于此膜以比简单的机械过滤器显著更复杂的方式工作，因此也可以将液体或气体彼此分离。

在具体的技术构造中，待分离的混合物以进料形式输送至所述膜。在那里，其在膜的一侧分离成截留物，在膜的另一侧分离成渗透物。渗透物和截留物由膜连续排出。因为分离作用，在渗透物中变得富集的组分是膜对其具有高渗透率的那些组分，而在截留物中收集的物质是膜对其渗透性较差的那些组分。因为许多膜工艺使用原则上对物质混合物的所有组分都可渗透的膜-对于各组分仅具有不同的通过速率，所以在截留物和渗透物两者中存在物质混合物的所有组分，只是浓度(质量分数)不同而已。

因此，在膜技术中，为表征膜的渗透率，膜对物质混合物的特定组分的截留率R定义如下：

其中，W_p为考察的渗透物中的组分的质量分数，W_r为考察的膜截留物中的组分的质量分数。截留率R因此可以是0至1的值，并因此优选以％给出。以简单的双组分体系来看，例如0％的截留率则表示考察的组分恰好像溶剂一样渗透，这意味着截留物中的组分的质量分数与渗透物中的相同。另一方面，100％的截留率则表示考察的组分完全被截留。

关于待分离的组分，除截留率之外，所谓的膜渗透率对于表征其渗透率也是决定性的：

其中m′为渗透物的质量流(mass stream)，A为膜面积，Δp为施加的透膜压力。渗透率通常以单位kg h^-1m^-2bar^-1表示。