背景技術(shù)
半導(dǎo)體材料氧化鋅因其具有禁帶寬、激子能量大、高化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等特點(diǎn),使得目前高質(zhì)量氧化鋅材料和器件的制備成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)之一。氧化鋅在氣體傳感器、太陽能電池、紫外光電探測(cè)及激光器等許多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。高純二甲基鋅等金屬有機(jī)化合物,是金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)(MOCVD),化學(xué)束外延(CBE)過程中生長(zhǎng)光電材料氧化鋅最重要的來源之一,也是目前半導(dǎo)體激光器摻雜、薄膜太陽能電池的最重要原料。但目前二甲基鋅的制備多采用二甲基氯化鋁為原料,如專利EP89202072A采用二甲基氯化鋁(DMZnCl)和二乙基鋅(DEZn)在加熱條件使其生成二甲基鋅(DMZn),然后經(jīng)過蒸餾分離后得到透明的二甲基鋅(DMZn)。但二甲基氯化鋁比較難得,從而限制了二甲基鋅的制備,同時(shí)也會(huì)極大的增加二甲基鋅的制備成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種原料易得、反應(yīng)產(chǎn)率較高二甲基鋅的制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是,一種二甲基鋅的制備方法,包括以下步驟:在惰性氣體保護(hù)下,向反應(yīng)釜中加入鹵化鋅,然后在攪拌條件下滴加三甲基鋁,通過三甲基鋁的滴加速度控制反應(yīng)速度,三甲基鋁滴加完成后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)3~5小時(shí),然后將釜溫調(diào)至42~90℃并保持2~3h,收集蒸出的Zn(CH3)2;然后向反應(yīng)釜中滴加二乙基鋅,并控制反應(yīng)釜釜溫為91~120℃,收集蒸出的Zn(CH3)2,二乙基鋅滴加完成后,保持釜溫91~120℃繼續(xù)收集Zn(CH3)21~3小時(shí)。
優(yōu)選的,所述三甲基鋁和鹵化鋅的摩爾比為1:1 ~3。
優(yōu)選的,三甲基鋁和二乙基鋅的摩爾比為1 ~1.5:1。
所述鹵化鋅為氟化鋅、氯化鋅或溴化鋅中的任一種。
本發(fā)明的反應(yīng)過程如下:Al(CH3)2+ZnX 2→Al(CH3)2 X +Zn(CH3)2;
Al(CH3)2 X +Zn(CH2CH3)2→Al(CH2CH3)2 X +Zn(CH3)2 (X為F、Cl或Br) 。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是,本發(fā)明的原料易得,反應(yīng)簡(jiǎn)單、易于控制、易于工業(yè)化生產(chǎn);并且本發(fā)明方法的反應(yīng)產(chǎn)率高,總收率達(dá)到90%以上。
具體實(shí)施方式
一種二甲基鋅的制備方法,包括以下步驟:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向反應(yīng)釜中加入氟化鋅,然后在攪拌條件下滴加三甲基鋁,三甲基鋁和氟化鋅的摩爾比為1:2,通過三甲基鋁的滴加速度控制反應(yīng)速度,三甲基鋁滴加完成后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)4小時(shí),然后將釜溫調(diào)至75℃并保持2.5h,收集蒸出的Zn(CH3)2;然后向反應(yīng)釜中滴加二乙基鋅,三甲基鋁和二乙基鋅的摩爾比為1.2:1,并控制反應(yīng)釜釜溫為100℃,收集蒸出的Zn(CH3)2,二乙基鋅滴加完成后,保持釜溫100℃繼續(xù)收集Zn(CH3)2 2小時(shí)。
本實(shí)施例中二甲基鋅的收率為95%(按三甲基鋁的甲基算)。