本發(fā)明涉及羧基苯并三氮唑純化，具體涉及一種羧基苯并三氮唑的純化工藝。

背景技術(shù)：

1、近年來，集成電路、新能源汽車以及大算力等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能呈現(xiàn)出加速向中國轉(zhuǎn)移的趨勢，這一轉(zhuǎn)移不僅帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，也對原材料供應(yīng)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、成本控制以及技術(shù)創(chuàng)新等多個(gè)方面提出了新的挑戰(zhàn)與要求。在眾多關(guān)鍵原材料中，羧基苯并三氮唑(cbt)作為一種性能優(yōu)異的有機(jī)緩蝕劑，憑借其出色的防腐蝕能力，在金屬保護(hù)領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用潛力。cbt能夠?qū)︺~、鐵、鋁等多種金屬進(jìn)行有效的防護(hù)，防止其因環(huán)境因素(如濕度、溫度、化學(xué)腐蝕等)而發(fā)生變質(zhì)或損壞。此外，cbt還是濕電子化學(xué)品中的關(guān)鍵成分之一，特別是在芯片制造和封裝過程中，它在蝕刻、清洗等關(guān)鍵制程中發(fā)揮著不可替代的作用。

2、然而，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向更高精度、更高集成度方向的發(fā)展，對cbt的純度和質(zhì)量提出了更高的要求。cbt分子中的羧酸根基團(tuán)具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，能夠與多種金屬離子(如鈉離子、鉀離子、鎂離子、鐵離子等)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。這些金屬離子的存在不僅會影響cbt的純度，還可能對芯片制造過程中的化學(xué)反應(yīng)和物理性能產(chǎn)生不良影響，從而降低芯片的性能和可靠性。所以在高端芯片制造領(lǐng)域，cbt必須經(jīng)過嚴(yán)格的純化處理，以去除這些有害的金屬離子。傳統(tǒng)的純化方法雖然在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)cbt的提純，但往往存在效率低、成本高、對環(huán)境影響大等問題，難以滿足當(dāng)前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對cbt高品質(zhì)、低成本、環(huán)保的需求。

3、因此，針對cbt的純化技術(shù)，亟待開發(fā)一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的新方法，以滿足集成電路、新能源汽車以及大算力等產(chǎn)業(yè)對cbt日益增長的高品質(zhì)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種羧基苯并三氮唑的純化工藝，根據(jù)羧基苯并三氮唑原料中金屬離子的純度，選擇合適的純化工藝，得到電子級羧基苯并三氮唑。

2、本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種羧基苯并三氮唑的純化工藝，當(dāng)羧基苯并三氮唑(cbt)原料中金屬離子的含量高于50ppm時(shí)，依次采用重結(jié)晶法和電解法進(jìn)行羧基苯并三氮唑的純化；當(dāng)羧基苯并三氮唑原料中金屬離子的含量在50ppm以下時(shí)，采用電解法進(jìn)行羧基苯并三氮唑的純化；

4、所述重結(jié)晶法包括以下步驟：將羧基苯并三氮唑原料分散于水中，向得到的羧基苯并三氮唑分散液中加入堿性ph調(diào)節(jié)劑，一次過濾后向得到的濾液中加入酸性ph調(diào)節(jié)劑，二次過濾后將得到的濾渣進(jìn)行干燥處理，得到重結(jié)晶后的羧基苯并三氮唑；

5、所述電解法包括以下步驟：將羧基苯并三氮唑原料或重結(jié)晶后的羧基苯并三氮唑分散于水中，向得到的羧基苯并三氮唑分散液中加入堿性ph調(diào)節(jié)劑，得到羧基苯并三氮唑堿性溶液；采用電解槽進(jìn)行電解，所述電解槽由槽體、陽極和陰極組成，采用陰離子交換膜將陽極室和陰極室隔開，將所述羧基苯并三氮唑堿性溶液加入至電解槽的陰極室中，將水加入至電解槽的陽極室中，將陽極和陰極通電，在50-100v的電壓條件下進(jìn)行電解反應(yīng)，電解反應(yīng)結(jié)束后在陽極室中收集得到電子級羧基苯并三氮唑。

6、本發(fā)明根據(jù)羧基苯并三氮唑原料中金屬離子的純度，選擇合適的純化工藝，克服了采用重結(jié)晶法得到的樣品純度達(dá)不到要求、雜質(zhì)金屬離子含量過高以及采用電解法因離子交換膜的載量限制、效率低且成本過高的問題，提出了一種低成本、簡單高效、綠色無污染的羧基苯并三氮唑純化工藝，當(dāng)羧基苯并三氮唑原料中金屬離子的含量高于50ppm時(shí)，依次采用重結(jié)晶法和電解法進(jìn)行羧基苯并三氮唑的純化，重結(jié)晶法可先降低各種雜質(zhì)金屬離子的含量；當(dāng)羧基苯并三氮唑原料中金屬離子的含量在50ppm以下時(shí)，采用電解法進(jìn)行羧基苯并三氮唑的純化，能夠?qū)⒏鞣N雜質(zhì)金屬離子的含量降低至10ppb以下。

7、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述羧基苯并三氮唑分散液中羧基苯并三氮唑原料的濃度為1-95wt％。

8、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑可以為有機(jī)堿和/或無機(jī)堿，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑選自氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化銫、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲胺、乙胺、丙胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、三乙胺、二乙烯三胺、乙醇鈉和叔丁醇鉀中的一種或幾種。

9、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑與羧基苯并三氮唑分散液的質(zhì)量比為(0.1-20):100。

10、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述一次過濾采用的濾膜孔徑為1-10μm。

11、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述酸性ph調(diào)節(jié)劑可以為有機(jī)酸和/或無機(jī)酸，所述酸性ph調(diào)節(jié)劑選自羥基磺酸類化合物、鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸，氫溴酸、氫碘酸、次氯酸、高氯酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、苯磺酸、氨基磺酸、甲基磺酸、檸檬酸、酒石酸和乳酸中的一種或幾種，優(yōu)選為羥基磺酸類化合物。

12、磺酸類化合物為強(qiáng)酸類化合物，能夠有效降低ph，促進(jìn)cbt的析出，同時(shí)羥基磺酸類化合物的水溶性較好，在cbt析出的過程中，羥基磺酸類化合物并不會出現(xiàn)析出影響目標(biāo)產(chǎn)物的純度的現(xiàn)象。

13、進(jìn)一步地，所述羥基磺酸類化合物選自3-羥基-1-丙磺酸、3-羥基苯磺酸、2-羥基苯磺酸和2,5-二羥基苯磺酸中的一種或幾種。

14、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述酸性ph調(diào)節(jié)劑與濾液的質(zhì)量比為(0.1-20):100。

15、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述二次過濾采用的濾膜孔徑為1-10μm。

16、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述干燥處理為真空干燥處理。

17、進(jìn)一步地，在重結(jié)晶法中，所述干燥處理的溫度為30-100℃，時(shí)間為8-24h。

18、在具體實(shí)施方式中，重結(jié)晶法包括以下步驟：將cbt原料分散于水中，cbt原料在水中的溶解性差，向得到的cbt分散液中加入堿性ph調(diào)節(jié)劑，使cbt完全溶解，一次過濾去除不溶性的顆粒雜質(zhì)后向得到的濾液中加入酸性ph調(diào)節(jié)劑，二次過濾后將得到的濾渣進(jìn)行干燥處理，得到重結(jié)晶后的羧基苯并三氮唑。

19、進(jìn)一步地，在電解法中，所述羧基苯并三氮唑分散液中羧基苯并三氮唑原料或重結(jié)晶后的羧基苯并三氮唑的濃度為1-95wt％。

20、進(jìn)一步地，在電解法中，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑可以為有機(jī)堿和/或無機(jī)堿，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑選自氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化銫、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲胺、乙胺、丙胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、三乙胺、二乙烯三胺、乙醇鈉和叔丁醇鉀中的一種或幾種。

21、進(jìn)一步地，在電解法中，所述堿性ph調(diào)節(jié)劑與羧基苯并三氮唑分散液的質(zhì)量比為(0.1-20):100。

22、進(jìn)一步地，在電解法中，所述電解槽可采用h型電解槽。

23、進(jìn)一步地，在電解法中，所述電解槽的槽體的材質(zhì)選自pfa(可溶性聚四氟乙烯)、ptfe(鐵氟龍)、pp(聚丙烯)、ppn、pvdf(聚偏氟乙烯)和hdpe(高密度聚乙烯)中的一種幾種。

24、進(jìn)一步地，在電解法中，所述電解槽的槽體分為陰極室和陽極室，采用陰離子交換膜將陽極室和陰極室隔開，陽極室中放置陽極，陰極室中放置陰極。

25、進(jìn)一步地，在電解法中，所述電解槽的陽極選用碳素電極、金電極、銀電極、鉑電極等惰性材料電極。

26、進(jìn)一步地，在電解法中，所述電解槽的陰極選用碳素電極、金電極、銀電極、鉑電極等惰性材料電極。

27、進(jìn)一步地，在電解法中，所述陽極室和陰極室均連接氣動(dòng)隔膜泵，所述氣動(dòng)隔膜泵用來加速液體流動(dòng)。

28、進(jìn)一步地，在電解法中，電解反應(yīng)結(jié)束后對陽極室中的混合物進(jìn)行過濾，將得到的濾渣進(jìn)行干燥處理，得到電子級羧基苯并三氮唑。

29、進(jìn)一步地，所述過濾采用的濾膜孔徑為1-10μm。

30、進(jìn)一步地，在電解法中，在電解前還包括采用水對電解槽進(jìn)行清洗的步驟，除去電解槽內(nèi)可能殘留的金屬離子污染。

31、在具體實(shí)施方式中，當(dāng)cbt原料中金屬離子的含量高于50ppm時(shí)，依次采用重結(jié)晶法和電解法進(jìn)行cbt的純化，具體包括第一次堿溶、第一次過濾、加酸、第二次過濾、第一次干燥、第二次堿溶、電解、第三次過濾和第二次干燥的步驟。

32、在具體實(shí)施方式中，當(dāng)cbt原料中金屬離子的含量在50ppm以下時(shí)，采用電解法進(jìn)行cbt的純化，具體包括堿溶、電解、過濾和干燥的步驟。

33、本發(fā)明的有益效果：

34、本發(fā)明提供的羧基苯并三氮唑的純化工藝操作簡便易行，原料廣泛易得，處理量大，成本低，有效確保了金屬雜質(zhì)離子的高去除率，可達(dá)95％以上，各種雜質(zhì)金屬離子的含量降低至10ppb以下；產(chǎn)品收率在90％以上，并且顯著提升了產(chǎn)品純度，純度可達(dá)99.99％以上，采用一次電解即可達(dá)到了電子級產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，該工藝過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣均可進(jìn)行綠色環(huán)保處理，能夠有效降低對環(huán)境的負(fù)面影響。