电子级丙酮溶液净化除重金属杂质

在电子级丙酮溶液的净化过程中，去除重金属（如 ​​Na⁺、K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺​​ 等）是关键步骤，因为这些杂质会严重影响半导体、光伏等电子器件的性能。以下是针对 ​​重金属去除​​ 的专项净化方案：

1. 化学吸附法（离子交换树脂）​​

• ​​推荐树脂​​：
  • ​​螯合树脂​​，对过渡金属（Cu²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺）选择性高。
  • ​​阳离子交换树脂​​，去除 Na⁺、K⁺ 等碱金属离子。
• ​​操作流程​​：
  1. 丙酮溶液通过树脂柱（流速 1-2 BV/h）。
  2. 监测流出液金属含量（ICP-MS）。
  3. 树脂再生（用 5% HNO₃ 或 HCl 洗脱，再水洗至中性）。

 

​​2. 络合沉淀法​​

• ​​适用情况​​：重金属含量较高（>1ppm）时，可先沉淀再过滤。
• ​​常用试剂​​：
  • ​​二乙基二硫代氨基甲酸钠（NaDDTC）​​：与 Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺ 形成不溶物。
  • ​​8-羟基喹啉​​：与 Fe³⁺、Al³⁺ 等形成螯合物沉淀。
• ​​步骤​​：
  1. 加入适量络合剂（0.1-1%），搅拌 30min。
  2. 过滤（0.1μm PTFE 滤膜）去除沉淀。

​​3. 蒸馏纯化（重金属低挥发特性）​​

• ​​亚沸蒸馏​​（40-50℃）可有效分离重金属，因大多数金属化合物沸点远高于丙酮。
• ​​设备要求​​：石英或高纯 PFA 材质，避免不锈钢污染。

​​4. 超滤/纳滤​​

• ​​适用情况​​：去除胶态金属或纳米颗粒（如 Au、Ag 纳米粒子）。
• ​​膜选择​​：
  • ​​1-10nm 陶瓷超滤膜​​（如 ZrO₂ 膜）。
  • ​​PTFE 0.1μm 滤膜​​ 用于终端过滤。
    
    组合工艺​​（推荐）：
    粗丙酮 → 络合沉淀（NaDDTC） → 离子交换树脂 → 亚沸蒸馏 → 终端过滤（0.1μm PTFE）