탄소 촉매를 이용한 SiCl4의 수소화에 관한 연구
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 윤경병
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046664
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초록/요약
SiCl4는 SiHCl3 기상증착을 통한 폴리실리콘(Poly-Si) 제조와 금속실리콘(mg-Si)의 염화반응을 통한 chlorosilane생성과정에서 발생되는 주 부산물이다. 최근 실리콘 기반 태양전지 산업 규모가 급속히 증가하면서, SiCl4이 부산물로 발생되는 규모도 함께 급속히 증가하여 이의 경제적 재순환, 즉 SiHCl3 제조를 위한 수소화 반응연구에 많은 연구적 관심이 집중되고 있다. 이에 본 연구에서는 안정한 지지체로 알려진 탄소(activated carbon, graphite, carbon nanotube, acetylene black)를 기반으로 하는 촉매를 사용하여 여러 반응 조건(반응온도, 공간속도, SiCl4/H2 ratio)이 SiHCl3 생성에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 그리고 이를 바탕으로 탄소계 촉매가 SiCl4수소화 반응에 기여하는 이유를 선행 연구의 결과와 비교하며 고찰하였다. 또한 촉매적 활성과의 상관관계를 이해하기 위해 촉매 활성에 영향을 미친다고 알려진 물리화학적 성질 (BET surface area, XRD ratio, 금속 불순물 수준)과의 상관 관계 및 반응 해석을 통해 SiCl4 의 수소화 경로를 이해하고자 하였다.  
more초록/요약
SiCl4 is a major by-product in poly-silicon production through the CVD process of SiHCl3 and in SiHCl3 production through the reaction of metal-grade silicon (mg-Si) and HCl gas. The efficiency of the SiCl4 to SiHCl3 conversion process is getting more important in economical aspect. In this research, SiCl4 hydrodechlorination with carbon catalyst has been studied. A SiHCl3 yield of nearly ~15mol.% can be obtained , even at moderate reaction temperature (~700℃). Various carbon materials and other kinds of catalytic materials have been chosen and investigated. We try to find the main factors gorverning the catalytic activity of carbon catalysts in hydrodechlorination. Moreover, a detailed characterization of catalytic materials has been performed in order to check and correlate their main properties with their activity. Hydrodechlorination of SiCl4 can be understood through reaction interpretation experiment.  
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