[发明专利]高纯硼-11的制备方法

摘要

本发明公开了一种高纯硼-11的制备方法，属于硼的同位素材料的制备方法，包括以下步骤：（ⅰ）反应器预处理；（ⅱ）三卤化硼-11气体与氢气还原反应；（ⅲ）产品分离；（ⅳ）尾气回收处理。本发明提供了一种高纯硼-11的制备方法，利用本发明方法制备的高纯高丰度硼-11能够满足先进超大规模集成电路制程对掺杂源硼-11特殊要求，高纯高丰度硼-11在航天合金材料、核能材料、光导纤维、人造聚晶金刚石领域中具有重要应用前景。

主权项

一种高纯硼‑11的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）反应器预处理对制备系统密封测漏合格后，预热反应器（4）到900℃~1300℃，同时通入高纯氢气置换整个系统中的空气，直到由系统中排出的氢气含水量小于1ppm为止；（ⅱ）高纯三卤化硼‑11还原将来自三卤化硼‑11储罐（1）的高纯三卤化硼‑11气体与来自氢气储罐（2）的高纯氢气按体积比1:5~1:10的比例通入混合器（3）进行混合，混合后的混合气连续通入反应器（4），反应器内压力不超过1.0MPa，混合气中的高纯三卤化硼‑11被氢还原析出单质硼‑11沉积在反应器（4）内壁，反应式如下：2 ¹¹BX₃(g) + 3 H₂(g) → 2 ¹¹B(s) + 6 HX(g)其中：X为F、Cl 、Br      g表示气体，s表示固体；（ⅲ）产品分离反应结束后，将反应器（4）冷却至常温，从反应器（4）内壁上剥离沉积其上的沉积物，即得到高纯单质硼‑11产品；（ⅳ）尾气回收处理未反应的高纯三卤化硼‑11气体、氢气与副产物卤化氢经过滤器（5）过滤后导入换热器（6）冷却至室温，然后导入分离塔（7）使三卤化硼‑11 与氢气、卤化氢分离，分离后的三卤化硼‑11和氢气回收再利用，少量尾气进入尾气处理系统（8）进行处理。