用废弃硅制成的硅纳米粒子与水反应直接制氢气

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电解水制氢的原理

电解水制氢的原理一、氢气的工业制法在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。

在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。

电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。

对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。

二、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。

1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。

例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。

在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。

氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。

（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。

（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。

从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。

H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。

（4）水是一种弱电解质，难以电离。

硅溶胶的性质_制备和应用_田华

硅溶胶的性质、制备和应用田　华,陈连喜,刘全文(武汉理工大学理学院,武汉430070)摘　要:　硅溶胶是二氧化硅的胶体微粒分散于水中的胶体溶液,由硅溶胶的特殊性质和特点出发,讨论总结了硅溶胶的制备方法。

作为一种重要的无机粘结剂,硅溶胶被广泛应用于化工、铸造、纺织、造纸、材料、涂料、电子、抗静电剂、催化剂等工业领域。

同时对硅溶胶的研究和开发前景进行了展望。

关键词:　硅溶胶;　性质;　制备;　应用Prosper ities,M anufactures and Appl ica tion of Sil ica SolT IA N H ua,CH EN L ian2x i,L IU Q uan2w en(Schoo l of Sciences,W uhan U niversity of T echno logy,W uhan430070,Ch ina)Abstract:　Silica so l is a k ind of co llo id so luti on w ell dispersing co rpuscles of silica in w ater.F rom the special characteristic and p roperties,summ arize k inds of m anufactures of silica so l。

A s a k ind of i m po rtant ino rganic adhesi on agent,it has been w idely used in the areas of chem ical engineering,casting,textile m ak ing,paper m ak ing, m aterials,coating,electron,antistatic agent,catalyst industry,etc.M eanw h ile,the p ro spects fo r m anufacture and research of silica so l are also fo recast.Key words:　silica so l;　characteristic;　m anufacture;　app licati on 硅溶胶是二氧化硅的胶体微粒分散于水中的胶体溶液,又名硅酸溶胶,或二氧化硅水溶胶。

用溶胶_凝胶法制备纳米粉体时聚集现象的探讨_张喜梅

[38]DA L M A N N W ,N ESSE T ,HEL FR ICHT R ,et al.N ew hydr ocyclone t echnique in ko lin industr y o f GD R[A ].3st Co nf Hydro cy clo ne [C ].Ox for d :BHR A Fluid Eng ineering .1987.J3.[39]CIL L IERS J J,HA RRISO N S T L.T he effect o f visco sity on the r ecov ery and concent rat ion o f micr oo rg anism uisng mini -hydro cyclones [A ].CL AX T O N D,SV A ROV SK YL ,T HEWMT.Hydro cyclones'96[C ].L ondon and Bur y St Edm unds :M echanical Engineer ing Publicatio ns L im ited.1996.123-134.[40]Y U A N H ,T HEW M T ,RICHWO OD D .Separat ion of y east w ith hy dr ocyclones[A ].CL AX T O N D ,SV A ROV SK Y L ,T HEW M T .Hy dr ocyclones'96[C ].L o ndon and Bur y StEdm unds:M echanicalEngineer ingPublicatio ns L im ited.1996.135-150.收稿日期:1999-04-13作者简介:张喜梅(1969-),女,辽宁沈阳人,华南理工大学轻化工研究所助理研究员,博士,主要从事声化学研究。

纳米催化技术

纳米催化技术综述学院：化学化工专业：化学工程姓名：孙晶芸学号：MZ13485[摘要]纳米材料由于颗粒小、比表面积大、形成凹凸不平的原子台阶，这些特性是催化剂所必备的，因此进行纳米催化材料的研究开发是非常有意义的。

本文就纳米粒子的制备及应用领域为中心进行探讨。

[关键字]纳米催化；稀土催化材料；光催化引言纳米催化剂由于其高效的还原或氧化作用，在催化领域的应用非常广泛，与普通商用催化剂相比，表现出高活性和高选择性等优异的催化性能。

在反应中，纳米催化剂的尺寸、形貌、表面性质等对其活性和选择性起到了关键的作用。

纳米颗粒由于尺寸小，表面所占的体积分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增加，这就使纳米颗粒具备了作为催化剂的基本条件。

随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。

催化剂的作用主要可归结为三个方面：一是提高反应速度，增加反应效率；二是决定反应路径，有优良的选择性，如只进行氢化、脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；三是降低反应温度。

近年来在纳米催化剂的研究方面已取得一些成果，体现了纳米催化剂的优越性[1-5]。

目前，关于纳米粒子的催化剂有以下几种，即纳米金属催化剂，主要以贵金属为主，如Pt、Rh、Ag、Pd，非贵金属有Fe、Co、Ni等。

第二种以氧化物为载体，把粒径为l nm-10nm的金属粒子分散到这种多孔的衬底上。

衬底的种类很多，有氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、沸石等。

第三种是WC、γ-Al2O3、γ-Fe2O3等纳米聚合体或者是分散于载体上。

纳米稀土Ti02复合氧化物[6-8]在可见光的照射下对碳氢化合物有催化作用，利用这样一个效应可以在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米Ti02薄层，有很好的保洁作用，在实验室已制成自洁玻璃和自洁瓷砖。

粘污在表面上的物质，包括油污、细菌在光的照射下由于纳米TiO2的催化作用，会进一步氧化变成气体或者很容易被擦掉的物质。

纳米材料的制备方法

(1) 可以制备多种纳米金属，包括高熔点和低熔点金属。常规的热蒸发法只能适用于低熔点金属；
(2) 能制备出多组元的化合物纳米微粒，如AlS2，Tl48，Cu91， Mn9，ZrO2等；
通过加大被溅射阴极表面可加大纳米微粒的获得量。采用磁控
溅射与液氮冷凝方法可在表面沉积有方案膜的电镜载网上支撑制备
纳米铜颗粒。
EXIT
冷冻干燥法
先使干燥的溶液喷雾在冷冻剂中冷冻，然后在低温低压下真空干燥，将溶剂升华除去，就可以得到相应物质的纳米粒子。如果从水溶液出发制备纳米粒子，冻结后将冰升华除去，直接可获得纳米粒子。如果从熔融盐出发，冻结后需要进行热分解，最后得到相应纳米粒子。冷冻干燥法用途比较广泛，特别是以大规模成套设备来生产微细粉末时，其相应成本较低，具有实用性。
沉淀法主要分为：直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、
水解沉淀法、化合物沉淀法等。
EXIT
共沉淀法
在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法称为共沉淀法(coprecipitation)。根据沉淀的类型可分为单相共沉淀(沉淀物为单一化合物或单相固溶体)和混合共沉淀(沉淀产物为混和物)。
沉淀法、水解法、喷雾法、水热/溶剂热法(高温高压)、蒸发溶剂热解法、氧化还原法(常压)、乳液法、辐射化学合成法、溶胶凝胶法等。
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沉淀法
沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适当的沉淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物，再将此沉淀物进行干燥或煅烧，从而制得相应得纳米粒子。存在于溶液中的离子A＋和B－, 当它们的离子浓度积超过其溶度积[A＋][B －]时，A＋和B－之间就开始结合，进而形成晶核。由晶核生长和在重力的作用下发生沉降，形成沉淀物。一般而言，当颗粒粒径成为1微米以上时就形成沉淀。沉淀物的粒径取决于核形成与核成长的相对速度。即核形成速度低于核成长，那么生成的颗粒数就少，单个颗粒的粒径就变大。

了解球形硅微粉11种制备方法

了解球形硅微粉11种制备方法球形硅微粉又称球形石英粉，是指颗粒个体呈球形，重要成分为二氧化硅的无定形石英粉体材料，广泛应用于大规模集成电路封装中覆铜板以及环氧塑封料填料、航空航天、精细化工和日用化妆品等高新技术领域。

目前，我国所需求的高质量球形硅微粉大还倚靠进口，如何制备高纯、超细的球形硅微粉已成为国内粉体讨论的热点。

国内外制备球形硅微粉的方法有物理法和化学法。

物理法重要有火焰成球法、高温熔融喷射法、自扩散低温燃烧法、等离子体法和高温煅烧球形化等；化学方法重要有气相法、水热合成法、溶胶—凝胶法、沉淀法、微乳液法等。

1、火焰成球法火焰成球法的工艺流程为：首先对高纯石英砂进行粉碎、筛分和提纯等前处理，然后将石英微粉送入燃气—氧气产生的高温场中，进行高温熔融、冷却成球，最后形成高纯度球形硅微粉。

实在可采纳乙炔气、氢气、天然气等工业燃料气体作为熔融粉体的干净无污染火焰为热源，此种方法涉及热力学、流体力学、颗粒流体力学等方面的理论。

▲国内某公司火焰成球法生产球形硅微粉工艺其成球原理为：高温火焰喷枪喷出1600—2000℃的高温火焰，当粉体进入高温火焰区时其角形表面汲取热量而呈熔融状态，热量进一步被传递到粉体内部，粉体颗粒完全呈熔融状态。

在表面张力的作用下，物体总是要趋于稳定状态，而球形则是最稳定状态，从而达到产品成球目的。

粉体颗粒能否被熔融取决于两方面：一是火焰温度要高于粉体材料的熔融温度，这就要选择合适的气体燃料；二是保证粉体颗粒熔融所需要的热量。

在火焰温度肯定的情况下，不同粒径的粉体颗粒达到熔融所需要的热量是不同的，而汲取热量的多少与粉体颗粒在火焰中的时间成正比。

依据粉体颗粒在火焰中达到熔融所需要的时间和粉体颗粒在火焰中的速度，得到所需火焰的长度尺寸，通过调整燃气量掌控装置达到要求。

与等离子体高温火焰相比，不涉及电磁学理论及离子在电磁场中流动和运动的问题，生产易掌控，易实现工业化大规模生产，是一种具有进展前途的生产工艺。

纳米硅溶胶的制备条件对粒径与稳定性的影响

第53卷第1期辽宁化工 Vol.53，No. 1 2024年1月 Liaoning Chemical Industry January，2024基金项目：四川省科技厅重点研发项目（项目编号：2021YFG0281）；内江市科技计划项目（项目编号：2020KJJH003）；大学生创新创业训练项目（项目编号：X2021056；X2022228）。

收稿日期： 2023-03-27纳米硅溶胶的制备条件对粒径与稳定性的影响王晨铭1，蒋佳妙1，陈家玉1，杨鲜1，杨柳1，2*（1. 内江师范学院化学化工学院，四川内江 641100； 2. 沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台，四川内江 641100）摘要：硅溶胶是无固定形态的二氧化硅（m SiO 2·H 2O）颗粒在水中均匀分散形成的胶体。

硅溶胶中二氧化硅颗粒表面含大量的羟基具有很强的活性。

本实验以10%的硅酸钠为原料，通过离子交换法和母液增长法制备不同粒径的硅溶胶，考察了反应温度、反应时间、搅拌速度以及原料类型对硅溶胶粒径和分散性的影响。

结果表明，制备较小粒径硅溶胶的最佳反应条件为：搅拌强度150 r/min、反应温度75 ℃、反应时间4 h，NaOH 调节pH；制备较大粒径硅溶胶的最佳反应条件为：原料为搅拌强度 150 r/min、反应温度95 ℃、反应时间6 h、用硅酸钠调pH；在该条件下，经过三次粒径增长，可制得最大粒径为11.69 nm 的硅溶胶产品，且稳定性与分散度较好，不易凝胶。

关键词：硅溶胶；硅酸钠；活性硅酸；母液增长法中图分类号：TQ016 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）01-0009-06硅溶胶是纳米级二氧化硅粒子在水或有机溶剂中均匀分散所得到的胶体溶液。

由于硅溶胶中的无定形S i O 2中含有大量的水和羟基，因此可用m SiO 2·n H 2O 来表示[1]。

期末测试卷-【精练】2022-2023学年高一化学课后培优练(人教版2023必修第一册)(解析版)

期末测试卷-【精练】2022-2023学年高一化学课后培优练（人教版2023必修第一册）（解析版）2022～2023学年上学期期末测试卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg24 S 32 Cl 35.5 Fe 56一、选择题：共16题，共44分。

第1～10题，每题2分；第11～16题，每题4分。

每题只有一个选项最符合题意。

1．（2022·广东卷）中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。

随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。

下列汉字载体主要由合金材料制成的是汉字载体选项A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏【答案】B【解析】A项，兽骨，甲骨文的契刻载体之一，主要是牛的肩胛骨，一小部分是羊、猪、鹿的肩胛骨，还有极少部分的牛肋骨，其主要成分是碳酸钙和其它钙盐，不符合题意；B项，青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金，属于合金材料，项符合题意；C项，纸张的主要成分是纤维素，不符合题意；D项，液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物，不符合题意。

2．（2022·江苏无锡期末改编）分类法是学习化学的重要方法。

下列物质或变化能按照对应的分类标准归类的是选项物质或变化分类标准A Na2O、CO2、Fe2O3 碱性氧化物B Fe、Cl、O 主族元素C 铝合金、NaHSO4、Al2O3 电解质D 氯制漂白粉、Na2O2作供氧剂、FeSO4溶液变质氧化还原反应【答案】D【解析】A项，CO2是酸性氧化物，错误；B项，Fe是Ⅷ族元素，不是主族元素，错误；C项，铝合金是混合物，不是电解质，错误；D 项，Cl2―→Ca(ClO)2、Na2O2―→O2、FeSO4―→Fe2(SO4)3，三变化中均有化合价的改变，是氧化还原反应，正确。

3．（2022·河南濮阳期末）火药是中国的“四大发明”之一。

硅材料的水解制氢

硅材料的水解制氢
硅材料的水解制氢是一种利用硅材料作为催化剂，通过将水分解为氢气和氧气的过程。

硅材料在水中催化产生氢气的过程如下：
1. 首先，将硅材料与水接触，水分子会与硅表面发生作用，形成一层含有硅氢键的还原硅表面。

2. 在还原硅表面的作用下，水分子的氧原子会被还原，并与硅表面的氢原子结合形成氢气。

3. 氢气会在反应中被释放出来，而剩余的氧原子则产生氧气。

硅材料的水解制氢有许多优点，如催化效率高、催化剂可重复使用、无污染等。

这种水解制氢的方法被认为是一种潜在的低成本、高效率的制氢方法，可以应用于可再生能源的储存和利用上。

然而，目前硅材料的水解制氢技术还处于实验室研究阶段，需要进一步的研究和开发才能实现工业化应用。

硅和水反应

硅和水反应硅和水反应是一种重要的化学反应，它可以产生硅酸和氢气。

这个反应在工业中被广泛应用，因为硅酸是一种重要的化学原料，可以用于制造玻璃、陶瓷、电子器件等。

一、硅和水反应的化学方程式硅和水反应的化学方程式如下：Si + 2H2O → Si(OH)4 + H2其中，Si代表硅，H2O代表水，Si(OH)4代表硅酸，H2代表氢气。

这个方程式表明，在这个反应中，每一个硅原子会与两个水分子发生反应，并且会生成一个硅酸分子和一个氢分子。

二、硅和水反应的机理硅和水反应的机理比较复杂。

首先，当硅与水接触时，它会形成一个薄薄的二氧化硅层。

这个层可以保护内部的金属不被进一步蚀刻。

然后，在这个二氧化硅层下面，水分子开始与金属表面上的活性位点发生作用。

这些位点是由于金属表面上存在着未被完全覆盖住的原子而形成的。

水分子中的氢离子会与这些位点上的自由电子形成化学键，从而将水分子吸附在金属表面上。

接下来，硅原子开始与已经被吸附在金属表面上的水分子发生反应。

这个反应可以分为两个步骤：第一步：Si + 2H2O → Si(OH)4 + 4H+ + 4e-第二步：4H+ + 4e- → 2H2↑在第一步中，硅原子会将两个水分子中的氢离子和一个氧离子结合起来，形成一个硅酸分子和四个电子。

这些电子会被传递给金属表面上的未被完全覆盖住的原子，从而使它们变得更加稳定。

在第二步中，这些电子又会被传递回到已经被吸附在金属表面上的水分子中去。

这个过程会产生氢气，并且使得金属表面上的活性位点重新变得可用。

三、硅和水反应的影响因素硅和水反应受到很多因素的影响，包括温度、压力、pH值等等。

以下是一些常见因素对硅和水反应影响的具体情况：1. 温度：硅和水反应的速率随着温度的升高而增加。

这是因为在高温下，水分子中的氢离子和氧离子更容易被激发，从而更容易与硅原子发生化学反应。

2. 压力：硅和水反应的速率与压力没有直接关系。

3. pH值：硅和水反应的速率随着pH值的升高而增加。

纳米二氧化硅制备

1.纳米二氧化硅的制备方法到目前为止，纳米二氧化硅的生产方法主要可以分为干法和湿法两种。

干法包括气相法和电弧法，湿法有沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力反应法和水热合成法等。

1.1 气相法气相法多以四氯化硅为原料，采用四氯化硅气体在氢氧气流高温下水解制得烟雾状的二氧化硅。

2H2+ O2→2H2OSiCl4+ 2H2O →SiO2+4HCl2H2+ O2+SiCl4 →SiO2+4HCl1.2 沉淀法1.2.1沉淀法是硅酸盐通过酸化获得疏松、细分散的、以絮状结构沉淀出来的SiO2晶体。

Na2SiO3+HCl →H2SO3+NaClH2SO3 →SiO2+ H2O该法原料易得，生产流程简单，能耗低，投资少，但是产品质量不如采用气相法和凝胶法的产品好。

目前，沉淀法制备二氧化硅技术包括以下几类：（1）在有机溶剂中制备高分散性能的二氧化硅；（2）酸化剂与硅酸盐水溶液反应，沉降物经分离、干燥制备二氧化硅；（3）碱金属硅酸盐与无机酸混和形成二氧化硅水溶胶，再转变为凝胶颗粒，经干燥、热水洗涤、再干燥，锻烧制得二氧化硅；（4）水玻璃的碳酸化制备二氧化硅；（5）通过喷雾造粒制备边缘平滑非球形二氧化硅。

1.2.2实验部分以Na2SiO3·9H2O为原料“浓H2SO4”为酸试剂"采用化学沉淀法制备纳米二氧化硅。

(1)原料与试剂：水合硅酸钠，分析纯，无锡市亚盛化工有限公司；浓硫酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；无水硫酸钠，分析纯，无锡市亚盛化工有限公司；聚乙二醇(PEG)6000，分析纯，无锡市亚盛化工有限公司。

(2)设备与分析仪器：Avatar360型傅立叶变换红外光谱(FT-IR)仪，KBr压片，美国；D/Max型X射线粉末衍射仪，日本理学公司；TEM-2010型高分辨率透射电镜(TEM)，日本日立公司；HPPS5001激光粒度分析仪，英国Malvern公司；S-570型扫描电镜(SEM)，日本日立公司；紫外可见光吸收仪(UV-Vis)，日本日立公司；WDT-20，KCS-20型万能试验机，深圳凯强利试验仪器有限公司；磁力搅拌器、分析天平、抽滤瓶、烘箱、马弗炉。

硅粉和水反应原理

硅粉和水反应原理
硅粉是一种含有丰富的硅元素的粉末，它可以和水反应产生一些有趣的化学变化。

硅粉和水反应的原理是硅粉中的硅原子与水中的氧原子结合，形成二氧化硅(SiO2)。

这个过程也可以用化学方程式表示为：
Si + 2H2O → SiO2 + 2H2
在这个方程式中，硅粉和水反应生成了二氧化硅和氢气。

这个反应需要足够的能量来进行，因此通常需要加热硅粉和水的混合物，或者用强氧化剂促进反应。

硅粉和水反应的结果可以用于制备一些有用的物质。

例如，硅粉和水反应生成的二氧化硅可以用于制备玻璃、陶瓷、水泥等材料。

此外，硅粉和水反应生成的氢气也可以用于制备氢气燃料电池。

总之，硅粉和水反应的原理是硅原子和水中的氧原子结合形成二氧化硅，这个反应需要足够的能量来进行。

这个反应可以用于制备一些有用的物质，例如玻璃、陶瓷、水泥等。

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纳米集成电路制造工艺-电介质薄膜沉积工艺

纳米集成电路制造工艺-电介质薄膜沉积工艺前言电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘，选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等，沉积方法主要是化学气相沉积（CVD）。

随着技术节点的不断演进，目前主流产品已经进入65/45nm的世代，32/28nm产品的技术也已经出现，为了应对先进制程带来的挑战，电介质薄膜必须不断引入新的材料和新的工艺。

电介质是能够被电极化的绝缘体。

电介质的带电粒子是被原子、分子的内力或分子间的力紧密束缚着，因此这些粒子的电荷为束缚电荷。

在外电场作用下，这些电荷也只能在微观范围内移动，产生极化。

在静电场中，电介质内部可以存在电场，这是电介质与导体的基本区别。

在电磁学里，当给电介质施加一个电场时，由于电介质内部正负电荷的相对位移，会产生电偶极子，这现象称为电极化。

施加的电场可能是外电场，也可能是嵌入电介质内部的自由电荷所产生的电场。

因为电极化而产生的电偶极子称为“感应电偶极子”，其电偶极矩称为“感应电偶极矩”。

在栅极电介质的沉积方面，为了在降低电介质EOT（等效氧化物厚度）的同时，解决栅极漏电的问题，必须提高材料的k值。

在130/90/65nm乃至45nm的世代，对传统热氧化生成的氧化硅进行氮化，生成氮氧化硅是提高k值的一种有效方法。

而且氮氧化硅在提高材料k值和降低栅极漏电的同时，还可以阻挡来自多晶硅栅内硼对器件的不利影响，工艺的整合也相对简单。

到45/32nm以后，即使采用氮氧化硅也无法满足器件对漏电的要求，高k介质的引入已经成为必然。

Intel公司在45nm已经采用了高k的栅极介质（主要是氧化铪基的材料，k值约为25），器件的漏电大幅降低一个数量级。

在后端的互连方面，主要的挑战来自RC延迟。

为了降低RC延迟，电介质的k值必须随着技术节点不断降低。

从180/130nm采用掺氟的氧化硅（FSG）到90/65/45nm采用致密掺碳的氧化硅（SiCOH），再到32nm以后的多孔的掺碳氧化硅（p-SiCOH），材料的k值从3.5到3.0～2.7，再到小于2.5。

水变氢气的化学方程式

水变氢气的化学方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：水变氢气是一种重要的化学反应，也是氢气生产的常见方法之一。

在这个过程中，水分子被分解成氢气和氧气，利用这种方法可以方便地获取纯净的氢气，可以用于各种工业和科学实验中。

水变氢气的化学方程式是：2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)这个方程式表示了在适当的条件下，两个水分子会分解成两个氢气分子和一个氧气分子。

这个反应是一个热力学上可行的反应，但需要一定的能量来启动。

在工业生产中，通常会采用电解水的方法来实现水变氢气的反应。

电解水是通过在水中通入电流，使得水分子发生电解而分解成氢气和氧气的过程。

在这个过程中，会使用电解槽并通入电解质，电流通过水中会产生氢气和氧气气体，并通过相应的收集器进行分离。

除了电解水的方法外，还可以通过其他方法来实现水变氢气的反应。

通过加热水到高温，水分子会分解成氢气和氧气。

可以利用化学反应也能实现水变氢气的过程。

水变氢气的反应具有重要的应用价值。

氢气是一种干净的燃料，可以用于替代传统的化石燃料，减少对环境的污染。

氢气还可以用于氢能源的生产和存储，是一种非常重要的能源形式。

在科学研究中，水变氢气的反应也被广泛应用。

可以利用这种反应来研究水的物理化学性质，也可以利用氢气来进行各种实验和研究。

了解水变氢气的化学反应是非常重要的。

水变氢气的化学方程式是一个重要的化学反应。

通过这种反应可以方便地获取氢气，并可以用于各种工业和科学应用中。

水变氢气的研究也有助于我们更深入地了解物质的性质和反应机制。

在未来，随着对氢能源的需求逐渐增加，水变氢气的反应将会有更广泛的应用。

希望通过对这个反应的研究，可以为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。

【字数：450】第二篇示例：水变氢气的化学方程式是一种常见的化学反应，也是一种很有趣的现象。

这种反应在实验室里经常被用来展示氢气的产生过程，同时也可以用来说明水是由氢和氧两种元素组成的。

下面我们将详细讨论水变氢气的化学方程式。

硅片清洗技术的研究进展

硅片清洗技术的研究进展文章综述了国内外关于硅片清洗技术的研究进展，包括清洗技术的种类、清洗原理、清洗的特点以及清洗的效果。

重点介绍了硅片清洗技术中的湿法清洗和干法清洗，并分析了各种清洗工艺的优缺点，讨论了硅片清洗工艺中存在的问题，并提出了进一步发展的方向。

标签：硅片；清洗；湿法；干法1 概述硅片清洗作为制作光伏电池和集成电路的基础，非常重要，清洗的效果直接影响到光伏电池和集成电路最终的性能、效率和稳定性[1]。

硅片是从硅棒上切割下来的，硅片表面的多层晶格处于被破坏的状态，布满了不饱和的悬挂键，悬挂键的活性较高，十分容易吸附外界的杂质粒子，导致硅片表面被污染且性能变差。

其中颗粒杂质会导致硅片的介电强度降低，金属离子会增大光伏电池P-N 结的反向漏电流和降低少子的寿命，有机化合物使氧化層的质量劣化、H2O会加剧硅表面的腐蚀[2]。

清洗硅片不仅要除去硅片表面的杂质而且要使硅片表面钝化，从而减小硅片表面的吸附能力。

高规格的硅晶片对表面的洁净度要求非常严格，理论上不允许存在任何颗粒、金属离子、有机粘附、水汽、氧化层，而且硅片表面要求具有原子级的平整度，硅片边缘的悬挂键以结氢终止[3]。

目前，由于硅片清洗技术的缺陷，大规模集成电路中因为硅材的洁净度不够而产生问题甚至失效的比例达到50%，因此优化硅片的清洗工艺极其必要[4]。

2 硅片清洗技术2.1 清洗技术的分类和原理常用的硅片清洗技术有湿法清洗和干法清洗。

湿法清洗采用具有较强腐蚀性和氧化性的化学溶剂，如H2SO4、H2O2、DHF、NH3·H2O等溶剂，硅片表面的杂质粒子与溶剂发生化学反应生成可溶性物质、气体或直接脱落。

为了提高杂质的清除效果，可以利用兆声、加热、真空等技术手段，最后利用超纯水清洗硅片表面，获取满足洁净度要求的硅片。

干法清洗指清洗过程中不采用化学溶剂，例如气相干洗技术、束流清洗技术。

气相干洗技术采用气化无水HF与硅片表面的自然氧化层相互作用，可以有效的去除硅片表面的氧化物及氧化层中的金属粒子，并且具有一定的抑制硅片表面氧化膜产生的效果。

二氧化硅的处理方法研究2

二氧化硅处理方法的研究第一章前言1、选题的目的、意义由于二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活硅醇基及其吸附水，使其呈亲水性,在有机相中难湿润和分散,与有机基体之间结合力差,易造成界缺陷,使复合材料性能降低［1－3］,而二氧化硅可用于橡胶制品、塑料制品、粘合剂、涂料等领域,要想改善这种缺陷,我们需要通过对二氧化硅进一步处理,使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面,这种表面功能的改变在实际应用中有重要价值。

据此我们利用一些表面改性方法如沉淀法二氧化硅表面改性、十二醇二氧化硅表面改性、气相法二氧化硅表面改性、两亲性聚合物改性二氧化硅等来使亲水性的二氧化硅通过表面处理改性为疏水的二氧化硅,以提高产品的亲油性、分散性和相容性,并能使二氧化硅在某些乳液中既能长期稳定分散,又能保证它与基料在成膜后能有良好的界面结合。

第二章、二氧化硅处理方法的研究现状目前我们对二氧化硅处理方法的研究主要分为：纳米级二氧化硅的改性处理和非纳米级的二氧化硅的改性处理。

2．1非纳米级二氧化硅的研究2．1．1二氧化硅的概念：SiO2又称硅石。

在自然界分布很广,如石英、石英砂等。

白色或无色,含铁量较高的淡黄色。

密度2.2 ～2.66。

熔点1670℃（麟石英）；1710℃（方石英）。

沸点2230℃,相对介电常数为3.9。

不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。

用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。

2．1．2非纳米级二氧化硅表面改性由于在二氧化硅表面存在有羟基,相邻羟基彼此以氢键结合,孤立羟基的氢原子正电性强,易与负电性原子吸附,与含羟基化合物发生脱水缩合反应,与亚硫酰氯或碳酰氯反应,与环氧化台物发生酯化反应。

表面羟基的存在使表面具有化学吸附活性,遇水分子时形成氢键吸附。

二氧化硅表面是亲水性的,无论气相法或沉淀法都是如此,差异仅是程度不同这导致了在与橡胶配合时相容性差,在配合胶料内对硫化促进剂吸附而迟延硫化。