CN101189052A - 流体储存和纯化方法及系统 - Google Patents

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Abstract

提供了储存、分配、纯化和/或稳定流体的方法。所述方法通常包括使用包含离子液体或其混合物的容器。

Description

流体储存和纯化方法及系统
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2005年4月7日的美国专利申请系列号11/101191、提交于2005年6月17日的美国专利申请系列号11/155303以及提交于2005年6月17日的美国专利申请系列号11/155291的优先权，它们各自作为整体参考引用在本文中。
发明背景
对大量的应用领域而言，许多工业上的工艺要求可靠的工艺气体来源。通常，这些气体储存在圆筒或容器中，然后在受控条件下从圆筒输送到工艺中。例如，硅半导体加工工业以及化合物半导体工艺使用大量危险的特种气体，如乙硼烷、锑化氢(stibene)、膦、胂、三氟化硼、氯化氢和四氟甲烷，它们用于掺杂、蚀刻、薄膜沉积和清洁。由于这些气体毒性和活性高，因此它们给安全和环境带来很大的压力。此外，危险气体高压存储在金属圆筒中通常是不可接受的，这是因为可能发生泄漏或者圆筒、圆筒阀门或下游组件发生灾难性破裂。
为了缓解这些涉及高压圆筒的一些安全问题，需要一种低压储存和输送系统。此外，一些气体，如乙硼烷在储存一段时间时会分解。因此，需要使用一种方式来储存不稳定的气体，以减少或消除这种分解。
也需要一种除去气体中杂质的方法，尤其是在半导体工业中。通过化学蒸气沉积或其它基于蒸气的技术形成高质量的薄膜电子或光电子元件会因为各种低含量的工艺杂质而受到抑制，所述杂质存在于半导体制造中包含的气流中，或者来自各种组件，如管道、阀门、质量流控制器、过滤器和类似的组件。这些杂质会因为废品数增多导致产量降低的缺点，这会是非常昂贵的。
化学杂质可以来自来源气本身的生产过程及其后续的包装、装船、储存、运输和气体分配系统。虽然来源气的制造商通常会分析输送到半导体制造设备的来源气体，但是所述气体的纯度会因为渗入(leakage into)或容器(如，圆筒，其中包装有气体)的放气过程而改变。杂质污染也可能来自气体圆筒不合适的改变、泄漏到下游工艺组件中，或者这种下游设备的放气过程。来源气可包含杂质，或者杂质会因储存的气体发生分解而产生。而且，气体容器中的杂质含量会随储存时间延长而增大，也会在最终用户使用容器时发生改变。因此，仍需要除去气体中的污染物，尤其是使污染物到很低的含量。
本发明满足了在该领域中的这些和其它要求。
发明概述
本发明一方面提供一种储存和分配流体的方法。所述方法包括提供一种从其中选择性分配流体的容器。在所述容器中提供包含离子液体和助溶剂的溶剂混合物。所述流体与所述溶剂混合物接触，通过溶剂混合物来吸收(take-up)所述流体。所述流体可从离子液体释放，并从容器分配。
本发明另一方面提供一种储存和分配流体的方法。所述方法包括在容器中使流体和溶剂混合物接触，并从容器分配流体。所述溶剂混合物包含离子液体和助溶剂。
本发明另一方面提供一种从流体混合物中分离杂质的方法。所述流体混合物包含流体和杂质。装置包含离子液体和助溶剂。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体混合物与离子液体和助溶剂接触。一部分杂质保留在离子液体和/或助溶剂中，制得纯化过的流体。然后，所述纯化的流体从所述装置中释放。
本发明另一方面提供一种使不稳定的流体稳定的方法。所述方法包括提供包含离子液体和助溶剂的装置。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体混合物与离子液体和助溶剂接触。一部分杂质保留在离子液体和/或助溶剂中，制得纯化的流体。然后，所述纯化的流体从所述装置中释放。
本发明另一方面提供一种储存和分配流体的方法。所述方法包括使用从其中分配(例如，选择性分配)流体的容器。所述容器中包含离子液体。所述流体与所述离子液体接触，通过离子液体来吸收所述流体。在一些实施方式中，离子液体和流体中基本不会发生化学改变。所述流体从离子液体释放，并从容器分配。
所述流体可以选择醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二硫化碳(carbon disulfide)、一氧化碳、硫化碳(carbon sulfide)、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、醚、环氧乙烷、氟、锗烷、甲氧基锗(germanium methoxide)、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤化烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、氮氧化物、氮气、三氟化氮、金属有机化合物、氧化的卤化烃、光气、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨和它们的混合物。所述离子液体可选自单取代的咪唑鎓盐、二取代的咪唑鎓盐、三取代的咪唑鎓盐、吡啶鎓盐、鏻盐、铵盐、四烷基铵盐、胍鎓盐、异脲鎓盐(isouronium)和它们的混合物。在一些实施方式中，所述流体是分散相流体(例如，固体颗粒分散在气体中、粗麻屑不混溶的液体等)。在一些实施方式中，所述流体是流体混合物(例如，包含一种以上离散化学物质的流体)。
本发明另一方面提供从流体混合物分离杂质的方法。所述流体混合物包含流体和杂质。装置包含离子液体，并设计成使所述离子液体和流体混合物接触。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体混合物与离子液体接触。一部分杂质保留在离子液体中，得到纯化的流体。
本发明另一方面提供一种储存并使不稳定流体稳定的方法。所述方法包括提供其中包含离子液体的容器。不稳定的流体与离子液体接触，通过离子液体吸收不稳定的流体。然后，所述不稳定的流体存在在离子液体中一段时间，期间所述不稳定的流体基本上不会分解。所述不稳定的流体可选自乙锗烷、乙硅烷、硒化氢、硼烷、乙硼烷、锑化氢、一氧化氮、金属有机化合物和卤化的氧代烃。
通过一般介绍的方式给出了以上各段描述，这些描述并不是用于限制以下权利要求书的范围。通过参考以下详细的说明，并结合附图可以最好地理解目前优选的实施方式以及其它优点。
附图简要说明
图1显示了用于将流体储存在离子液体中的容器的实施方式。
图2显示了用于将流体储存在离子液体中的容器的另一个实施方式。
图3显示了使用离子液体纯化流体的装置的实施方式。
图4显示了使用离子液体纯化流体的装置的另一个实施方式。
发明详述
结合附图说明本发明。通过以下详述可以更好地理解本发明各元素的关系和功能。但是，以下所述本发明的实施方式仅仅是举例，且本发明决不限于附图中例举的实施方式。
一方面，本发明涉及使用离子液体储存流体物质，如气体或液体。容器可以构造成选择性地分配流体，并包含离子液体。所述流体与离子液体接触，通过离子液体来吸收流体。这允许储存流体一段时间。在一个实施方式中，在储存容器中的物质处于高压下，例如，最高至约4000psi，较好是最高到至少约2000psi。在另一实施方式中，储存容器中物质的压力约为大气压，相比高压储存容器而言，它是更加安全的储存环境。
所述离子液体也可以用于储存不稳定的流体，如易分解的乙硼烷。储存在离子液体中可以减少或消除所述不稳定流体的分解。
本发明也涉及使用离子液体从流体混合物中除去杂质。可以使用包含离子液体的装置，它设计成使离子液体和流体混合物接触。所述流体混合物引入所述装置中，并且所述流体混合物和离子液体接触。一部分杂质保留在离子液体中，得到纯化的流体。这种纯化方法可以和之前所述的储存方法和/或其它本文所述的实施方式(如流体稳定方法)结合。
另一方面，本发明提供一种储存和分配流体的方法。所述方法包括使流体和溶剂混合物在容器中接触，并从容器中分配流体。所述溶剂混合物包含离子液体和助溶剂。在一些实施方式中，所述流体和/或溶剂混合物包含杂质。这种情况下，所述方法可以和本文所述的纯化技术结合。因此，在一些实施方式中，所述方法还包括在进行分配时，使杂质保留在离子液体和/或助溶剂中，形成纯化的流体的步骤。在其它实施方式中，所述方法可以和本文所述的使不稳定流体稳定的方法结合。在这种应用中，所述方法还包括将流体(例如，不稳定的流体)储存在所述容器中一段时间(例如，1小时、24小时、7天)的步骤。相比在没有溶剂混合物时流体的分解量，在这一段时间内流体的分解量为零或者降低。降低的量可以为5-99％(例如，5％、10％、15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％或95％)，或者如以下所述。
离子液体是较新的一类物质，通常可提供如极低的蒸汽压、高热稳定性和低粘度的物理性质。通常，离子液体由大的不对称阳离子和无机阴离子组成。所述阳离子的大的不对称性质防止紧密的填充，这降低了熔点。由于可能形成离子对的大量的阳离子和阴离子，可以想像对于各种无机和有机物质存在大范围的气体溶解性。离子液体的物理性质可包括：对于大多数有机和无机化合物而言良好的气体溶解性，相比其它离子物质来说的高热稳定性、非可燃性、可忽略不计的蒸汽压、低粘度，以及可再生性。
离子液体具有的大量化学功能提供了用于气体输送和控制的可能性。例如，例如，离子液体提供了通过随温度或压力的溶解度控制来控制气体和/或其杂质释放的能力。这可以储存气体和其杂质，同时通过改变某些参数，如温度或压力来选择性地仅释放所需的气体，留下杂质。因此，离子液体系统具有能发挥二合一系统功能的能力，在一个容器中提供了储存和纯化的功能。
离子液体对有机合成和催化中的中间反应物质具有稳定的作用。因此，离子液体对不稳定的气体分子具有稳定作用。因此，相比没有离子液体存在时的分解量，使用甚至少量的离子液体可以减少或消除不稳定流体的分解。将气体或其它流体储存在离子液体中也可以和之前所述的纯化系统结合，提供一种三合一的储存、稳定和纯化系统。
在使用离子液体储存气体中的一个潜在问题是离子液体的蒸汽压。离子液体的蒸汽压会因此离子液体而污染被输送的气体。目前的理解是离子液体具有很低或者可能是非可测量的蒸汽压。这种品质是离子液体用于储存和纯化气体的诱人特征。蒸汽压是针对离子液体和其它溶解的液体的混合物来记录的。本发明所用离子液体的蒸汽压在25℃下较好小于约10-4托，更好是在25℃下小于约10-6托。
在一些实施方式中，离子液体中流体溶解的机理是分子间作用力。虽然并不拘泥于任何具体的理论，但是影响所述溶解性的可能因素包括氢键、介电常数、偶极矩(极化度)、高π键相互作用、碳链长度、碳双键数、离子液体纯度、手性和位阻。在一些实施方式中，所述流体溶解在离子液体中，其中，高能(例如，不可逆的)化学键(例如，共价键)没有断裂。在一些有关的实施方式中，离子液体没有通过给电子作用和流体相互反应，反之亦然(即，流体和离子液体不是路易斯酸-路易斯碱对)。在一些实施方式中，离子液体通过离子偶极矩作用、极化作用、范德华作用、氢键作用和/或π键作用与流体相互反应。在其它实施方式中，所述流体简单地溶解在离子液体中。在其它实施方式中，流体在离子液体中的溶解度受流体和/或离子液体的偶极矩和/或四极矩影响。本发明的目的是将感兴趣的流体储存在离子液体中，其中流体分子保持完整，并从离子液体释放，其分子结构与当它们引入离子液体中时相同。
气体在离子液体中的溶解度随物理参数如温度和压力而改变。但是，所得气体溶解度也显然取决于所用的离子液体，尤其是所用的阴离子和阳离子。在一些实施方式中，所述阴离子对气体溶解度具有显著的影响。具体是，阴离子之间的相互作用越强，则溶解看上去越好。因此，阴离子、阳离子和溶解的气体的若干性质在这些相互作用中发挥重要作用。此外，不同离子液体的混合物会使各种流体的溶解度出乎意料地高。
离子液体的纯度也被认为对其它性能有影响。已经干燥或烘烤的(基本上无水的)离子液体显示出更好地提高了吸收流体组分的能力。此外，存在水或其它杂质会降低某些流体组分，尤其是那些疏水气体组分的溶解度。
储存和分配流体的方法包括提供一种容器。在图1中显示了容器10的一个实施方式。容器10包括流体进口20、离子液体进口30和流体出口32。流体进口20连接到流体源14，它由阀门18控制。离子液体进口30连接到离子液体源12，它由阀门16控制。流体出口32由阀门26控制。所述容器设计成从其中选择性地分配流体。所述容器通过进口30加入离子液体22。可以在容器10进行真空烘烤程序，除去离子液体中的污染物或其它杂质，较好是加热时抽真空。这样做是为了除去离子液体和流体分配组件中的任何痕量的湿气和/或其它挥发性杂质。所述离子液体允许冷却至所需的操作温度。
然后，将源流体引入容器10中，直到流体被离子液体吸收或溶解完成。所述流体可以是气体或液体，如液化气或者它们的混合物。所述流体接触离子液体，通过离子液体吸收流体。在一些实施方式中，离子液体和流体中基本上没有化学变化。“基本上没有化学变化”是指流体和离子液体保持其化学特性。流体与离子液体发生不可逆反应至显著水平是不理想的。流体和离子液体之间形成高能化学键的反应预期会产生杂质，或者耗费感兴趣的流体。
所述流体可以以任意合适的压力引入。在一个实施方式中，所述流体是压力约为5psi的气体。在另一实施方式中，所述气体以至少约100psi，较好最高至约2000psi的压力引入。引入所述气体，直到进口和出口浓度相等，显示离子液体饱和，在出口条件下不可能再接受任何其它气体了。这时，停止源气体流。
在一个实施方式中，使流体和离子液体接触包括将流体混合物鼓泡通过离子液体，如图1所示。通过进口28和汲取管20将流体加入容器10中，由此鼓泡通过离子液体22。
在另一实施方式中，流体首先引入，然后机械搅拌所述容器，使流体和离子液体接触。图2显示了将流体储存在离子液体中的容器80的实施方式。离子液体22加入容器中，之后将阀组件82插到容器80中。然后，流体以常规方式通过阀组件82中的进口端84加入包含离子液体的容器80中。然后，机械搅拌容器80，使流体和离子液体22接触。所述流体可以通过出口端86取出。
在一个实施方式中，流体是液体。图2所示容器80也可以用来将液体储存在离子液体中。离子液体22加入容器中，之后将阀组件82插到容器80中。然后，流体以常规方式通过阀组件82中的进口端84加入容器80中。然后，机械搅拌容器80，使流体和离子液体22接触。所述流体可以通过出口端86取出。
在另一实施方式中，离子液体和流体之间逆向流动，使流体和离子液体接触。在另一实施方式中，流体是液体，所述液体和离子液体混合，使流体和离子液体接触。
储存在离子液体中的流体可以通过任何合适的方法从离子液体中取出。所述流体以基本上没有反应的状态从离子液体中释放。优选压力介导和热介导方法、以及喷射，它们可以单独或组合使用。在压力介导释放中，建立压力梯度，使气体从离子液体中释放。在一个实施方式中，压力梯度为大气压到约4000psi。在更加优选的实施方式中，压力梯度在25℃下通常为10-7到600托。例如，在容器中的离子液体和容器外部环境之间建立压力梯度，使流体从容器流向外部环境。压力条件可包括迫使离子液体处于真空或者抽气条件下，将气体从容器中抽出。这样，在一些实施方式中，本发明的方法还包括在从容器分配流体之前，在离子液体和容器出口之间形成压力差。
在热介导释放中，将离子液体加热，使气体从离子液体中释放，这样气体可以从容器中抽出或排出。因此，在一些实施方式中，本发明的方法还包括在从容器中分配流体之前加热离子液体。通常，用于热介导释放的离子液体的温度从-50℃到200℃，更好是从30℃到150℃。在一个实施方式中，包含流体和离子液体的容器在温暖条件(即，约室温)下运输，然后，当储存或者被最终用户使用时冷却。在这种方式中，流体蒸汽压在用户终端可以降低，由此减少气体从容器释放的风险。一旦容器固定在合适的位置，容器可以骤冷，以这种方式控制温度，限制容器和管道中的气压。当消耗圆筒或者其它气体储存的内容物时，圆筒的温度可以升高，从离子液体中释放气体，并保持圆筒和管道中必要量的气体水平。
所述容器也可用次要气体喷射，由此输送储存的主要气体。因此，在一些实施方式中，分配的步骤包括用次要气体喷射容器。在喷射中，次要气体被引入容器中，迫使主要气体离开离子液体，从储存容器离开。可以进行容器喷射，其中，次要气体选自在离子液体中溶解度较低的气体。所述次要气体引入离子液体中，其中，所述次要气体鼓泡通过离子液体，并从离子液体中置换所述主要气体。接着，所得的主要气体和次要气体的气体混合物离开气体储存容器，并输送到气体分配系统中的下游组件。应选择喷射参数，从离子液体中排出最大量的主要气体。这包括选择合适的喷射容器的几何构型，使次要气体具有对次要流体和离子液体之间相互作用或接触来说有改进的路径。实践中，这可以是使用狭长的储存容器，其中，次要流体引入容器的底部，容器的出口在于顶部附近。此外，在储存容器中可以使用如扩散器的装置，使次要气体的鼓泡很小且数量多。在这种方式中，次要气体鼓泡与离子液体的表面积或接触面积提高。最后，可以调节喷射储存容器中的温度和压力参数，使次要气体和主要气体的所需浓度恒定，并落在所需的范围内。在这一实施例中，所述喷射容器可以是与常规储存容器如气体圆筒分开的单独容器，或者常规储存容器可以用作喷射容器，这取决于具体应用的要求。
本领域技术人员将理解，在一些实施方式中，当流体被离子液体和/或助溶剂吸收时其可以是固体。
当从离子液体释放时，气体通过合适的装置，如图1中的排出端或排出口24从容器流出。流量控制阀26可以和容器的内部容量以流体连通的方式连接。管道、导管、软管、通道或者其它合适的装置或组件可以连接到容器上，通过这种装置或组件，流体可以从容器流出。
本发明也提供了一种流体储存和分配的系统。所述系统包括流体储存和分配的容器，它们设计为从中选择性地分配流体。合适的容器例如是可以容纳最高至1000升的容器。典型的容器大小是约44升。所述容器应能包含最高至约2000psi，较好是最高至4000psi的流体。但是，所述容器也在大气压附近操作。较好的是，所述容器由碳钢、不锈钢、镍或铝来制造。在一些情况下，所述容器可以包含呈无机涂层(如硅和碳、金属(如镍)涂层)和有机涂层(如paralyene或特氟龙基材料)形式的内部涂层。所述容器包含离子液体，当它们接触时，所述离子液体可逆地吸收流体。所述流体在分配条件下可以从离子液体释放。
在本发明中可以使用各种离子液体。此外，可以混合两种或多种离子液体，用于本发明的任意各方面。在一个实施方式中，离子液体选自单取代的咪唑鎓盐、二取代的咪唑鎓盐、三取代的咪唑鎓盐、吡啶鎓盐、四氢吡咯鎓盐、盐、铵盐、四烷基铵盐、胍鎓盐、异脲鎓盐和它们的混合物。在本文中，所列的盐包括包含所列阳离子的任意化合物。在另一实施方式中，离子液体选自之前所列的亚组，包括盐、铵盐、四烷基铵盐、胍鎓盐、异脲鎓盐和它们的混合物。在一个实施方式中，离子液体包括选自单取代的咪唑鎓、二取代的咪唑鎓、三取代的咪唑鎓、吡啶鎓、四氢吡咯鎓、、铵、四烷基铵、胍鎓和异脲鎓的阳离子部分，和选自乙酸根、氰酸根、癸酸根、卤素离子、硫酸根、磺酸根、酰胺、酰亚胺、甲烷基(methanes)、硼酸根、磷酸根、锑酸根、四氯铝酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、羧酸根、钴-四羰基、三氟乙酸根和三(三氟甲基磺基)甲基化物的阴离子部分。卤化物阴离子包括氯、溴、碘。硫酸和磺酸阴离子包括甲基硫酸根、乙基硫酸根、丁基硫酸根、己基硫酸根、辛基硫酸根、硫酸氢根、甲磺酸根、十二烷基苯磺酸根、二亚甲基乙二醇单甲醚硫酸根、三氟甲磺酸根。酰胺、酰亚胺和甲基阴离子包括二氰胺、二(五氟乙基磺基)酰亚胺、二(三氟甲基磺基)酰亚胺、二(三氟甲基)酰亚胺。硼酸阴离子包括四氟硼酸根、四氰基硼酸根、二[草酸合(2-)]硼酸根、二[1，2-苯二草酸合(diolato)(2-)-O，O’]硼酸根、二[水杨酸合(2-)]硼酸根。磷酸和膦酸阴离子包括六氟磷酸根、二乙基磷酸根、二(五氟乙基)膦酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三(九氟丁基)三氟磷酸根。锑酸阴离子包括六氟锑酸根。其它阴离子包括四氯铝酸根、乙酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、羧酸根、钴-四羰基、三氟乙酸根和三(三氟甲磺酸根)甲基化物。各种离子液体可以从BASF、Merck、Strem Chemicals和Aldrich购得。
本发明所用优选的离子液体可以分成以下几类：标准的、酸性的、酸性水活性的、和碱性的。标准的离子液体包括但不限于，氯化1-乙基-3-甲基咪唑鎓、甲磺酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓、甲磺酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓、甲基硫酸甲基-三-正丁基铵、乙基硫酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、甲基硫酸1，2，3-三甲基咪唑鎓。酸性离子液体包括氯化甲基咪唑鎓。硫酸氢甲基咪唑鎓、硫酸氢1-乙基-3-甲基咪唑鎓、硫酸氢1-丁基-3-甲基咪唑鎓。酸性水活性液体包括四氯铝酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓和四氯铝酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓。碱性离子液体包括乙酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓和乙酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓。
另外，本发明优选的离子液体可以根据阳离子的官能团来分类。这包括但不限于以下几类：单取代的咪唑鎓、二取代的咪唑鎓、三取代的咪唑鎓、吡啶鎓、四氢吡咯鎓、、铵、四烷基铵、胍鎓和脲鎓。单取代的咪唑鎓离子液体包括甲苯磺酸1-甲基咪唑鎓、四氟硼酸1-甲基咪唑鎓、六氟磷酸1-甲基咪唑鎓、三氟甲磺酸1-甲基咪唑鎓、甲苯磺酸1-丁基咪唑鎓、四氟硼酸1-丁基咪唑鎓、六氟磷酸1-丁基咪唑鎓、三氟甲磺酸1-丁基咪唑鎓。
二取代的咪唑鎓离子液体包括甲基硫酸1，3-二甲基咪唑鎓、三氟甲磺酸1，3-二甲基咪唑鎓、二(五氟乙基)膦酸1，3-二甲基咪唑鎓、硫氰酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、二氰胺1-乙基-3-甲基咪唑鎓、钴-四羰基1-乙基-3-甲基咪唑鎓、氯化1-丙基-3-甲基咪唑鎓、六氟锑酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓、二(三氟甲基磺基)酰亚胺1-十八烷基-3-甲基咪唑鎓、溴化1-苄基-3-甲基咪唑鎓、氯化1-苯基丙基-3-甲基咪唑鎓。
三取代的咪唑鎓离子液体包括氯化1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、辛基硫酸1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓、氯化1-丙基-2，3-二甲基咪唑鎓、四氟硼酸1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓、碘化1-十六烷基-2，3-二甲基咪唑鎓。吡啶鎓离子液体包括氯化n-乙基吡啶鎓、溴化n-丁基吡啶鎓、氯化n-己基吡啶鎓n-辛基吡啶鎓、甲基硫酸3-甲基-n-丁基吡啶鎓、六氟磷酸3-乙基-n-丁基吡啶鎓、溴化4-甲基-n-丁基吡啶鎓、氯化3，4-二甲基-n-丁基吡啶鎓、氯化3，5-二甲基-n-丁基吡啶鎓。
四氢吡咯鎓离子液体包括三(五氟乙基)三氟磷酸1，1-二甲基四氢吡咯鎓、双氰胺1-乙基-1-甲基四氢吡咯鎓、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺1，1-二丙基四氢吡咯鎓、溴化1-丁基-1-甲基四氢吡咯鎓、溴化1-丁基-1-乙基四氢吡咯鎓、双氰胺1-辛基-1-甲基四氢吡咯鎓。
离子液体包括溴化四辛基、二[草酸合(2-)]-硼酸四丁基、双氰胺三己基(四癸基)、二(三氟甲基)酰亚胺苄基三苯基、甲苯磺酸三异丁基(甲基)、二乙基磷酸乙基(三丁基)、氯化三丁基(十六烷基)。
铵离子液体包括二(三氟甲基磺酰)酰亚胺四甲基铵、二-[水杨酸合-(2-)]-硼酸四乙基铵、四氰基硼酸四丁基铵、三氟乙酸甲基三辛基铵。
胍鎓离子液体包括三(五氟乙基)三氟磷酸N，N，N’，N’，N”-五甲基-N”-异丙基胍鎓、三(五氟乙基)三氟甲磺酸N，N，N’，N’，N”-五甲基-N”-异丙基胍鎓、三(五氟乙基)三氟磷酸六甲基胍鎓、三氟甲磺酸六甲基胍鎓。
脲鎓离子液体包括三氟甲磺酸S-甲基-N，N，N’，N’-四甲基异脲鎓、三(五氟乙基)三氟磷酸O-甲基-N，N，N’，N’-四甲基异脲鎓、三(五氟乙基)三氟磷酸O-乙基-N，N，N’，N’-四甲基异脲鎓、三氟甲磺酸S-乙基-N，N，N’，N’-四甲基异脲鎓、三氟甲磺酸S-乙基-N，N，N’，N’-四甲基异硫脲鎓。
在一个实施方式中，用于储存流体的离子液体不包含咪唑鎓化合物。在另一实施方式中，用于储存流体的离子液体不包含含氮杂环阳离子。
可以在离子液体中储存、纯化和/或稳定的流体包括但不限于，醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二氧化碳、二硫化碳、一氧化碳、二硫化碳、氯、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、乙烷、醚、环氧乙烷、氟、锗烷、甲氧基锗、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤化烃、未取代的烃、氧化的烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、甲烷、氮氧化物、氮气、三氟化氮、惰性气体、金属有机化合物、氧气、氧化的卤化烃、光气、膦、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、丙烷、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨、水和它们的混合物。
在另一实施方式中，可以在离子液体中储存、纯化或稳定的流体包括之前所列流体的亚组，包括醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二硫化碳、一氧化碳、硫化碳、氯、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、醚、环氧乙烷、氟、锗烷、甲氧基锗、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤化烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、氮氧化物、氮气、三氟化氮、金属有机化合物、氧化的卤化烃、光气、膦、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨和它们的混合物。
出于举例的目的，现在列出这些流体类型中的一些的例子。但是，本发明的范围决不限于以下的例子。醇包括乙醇、异丙醇和甲醇。醛包括乙醛。胺包括二甲胺和单甲胺。芳族化合物包括苯、甲苯和二甲苯。醚包括二甲醚和乙烯基甲醚。卤素包括氯、氟和溴。卤代烃包括二氯二氟甲烷、三氟甲烷、二氟氯甲烷、三氟甲烷、二氟甲烷、氟代甲烷、1，2-二氯四氟乙烷、六氟乙烷、五氟乙烷、卤烃134a四氟乙烷、二氟乙烷、五氟丙烷、八氟环丁烷、三氟氯乙烯、六氟丙烯、八氟环戊烷、全氟丙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、氯代甲烷和氟代甲烷。酮包括丙酮。硫醇包括乙基硫醇、甲基硫醇、丙基硫醇和n，s，t-丁基硫醇。氮氧化物包括一氧化氮、二氧化氮和一氧化二氮。金属有机化合物包括三甲基铵、三乙基铵、二甲基乙基胺铝烷、三甲基胺铝烷、氢化二甲基铵、三叔丁基铵、三叔丁基铵三甲基鎓(trimethylindium，TMI)、三甲基镓(TMG)、三乙基镓(TEG)、二甲基锌(DMZ)、二乙基锌(DEZ)、四溴化碳(CBr4)、二乙基碲(DETe)和magnesocene(Cp2Mg)。氧化的卤代烃包括五氟乙基甲基醚、五氟甲基丙基醚、五氟二甲氧基甲烷和六氟环氧丙烷。其它流体包括乙烯基乙炔、丙烯腈和氯乙烯。
其它可以在离子液体中存储、纯化或稳定的流体包括用于薄膜沉积应用的物质。这种物质包括但不限于，四甲基环四硅氧烷(cyclotetrasiloxane)(TOMCTS)、二甲基酰胺钛(TDMAT)、二乙基酰胺钛(TDEAT)、叔丁氧基铪(Hf(OtBu)4)、甲氧基锗(Ge(OMe)4)、五二甲基氨基钽(PDMAT)、甲基乙基酰胺铪(TEMAH)和它们的混合物。
所述可以储存在离子液体中的流体可以分成包括以下的类型：稳定气体、稳定的液化气、不稳定的气体和不稳定的液化气。术语“稳定”是相对的，包括在本领域技术人员储存该气体的常规温度和压力下在储存罐的保存期限内基本上不会分解的气体。不稳定是指在常规储存条件下易于分解而因此难以储存的物质。
稳定的气体包括氮气、氩、氦、氖、氙、氪，烃包括甲烷、乙烷和丙烷，氢化物包括硅烷、乙硅烷、胂、膦、锗烷、氨，腐蚀性物质包括卤化氢(如氯化氢、溴化氢和氟化氢)，以及氯、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯化碳、三氯化硼、六氟化钨和三氟化硼，氧化物包括氧气、二氧化碳、一氧化二氮和一氧化碳，以及其它气体如氢、氚、二甲醚、六氟化硫、五氟化砷和四氟化硅。
稳定的液化气包括惰性物质，如氮气和氩气，烃如丙烷，氢化物如硅烷、乙硅烷、胂、膦、锗烷和氨，氟化物如六氟乙烷、全氟丙烷和全氟丁烷，腐蚀性物质如氯化氢、溴化氢、氟化氢、氯、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯化碳、三氯化硼、三氟化硼、六氟化钨和三氟化氯，以及氧化物质如氧气和一氧化二氮。
不稳定的气体包括乙锗烷、硼烷、乙硼烷、锑化氢、乙硅烷、硒化氢、一氧化氮、氟和金属有机化合物如铝烷、三甲基铝和其它类似气体。这些不稳定气体也可以被液化。
在一个实施方式中，流体如氟可以和完全氟化的离子液体如全氟化的六氟磷酸铵一起储存。
本发明还提供一种从流体混合物中分离杂质的方法。在这种情况下，流体混合物包含流体和杂质。图3显示了使用离子液体纯化流体的装置40的实施方式。包含离子液体的装置设计成使离子液体和流体混合物接触。通过阀门48控制流体混合物源46。流体混合物通过进口50引入装置40中，并和离子液体接触。所述离子液体通过进口52从离子液体源42经由阀门44引入到装置40中。一部分的杂质保留在离子液体中，形成纯化的流体。所述纯化的流体通过出口54从装置释放，所述出口由阀门56控制。
图4显示了使用离子液体纯化流体的装置40的另一实施方式。将流体和离子液体接触包括将流体混合物鼓泡通过离子液体。容器60包括阀门组件62、离子液体进口64、流体进口66和汲取管78。阀门组件62包括离子液体进口阀68和流体进口阀70。通过进口64将离子液体22加入容器60中。通过进口66和汲取管78将流体加入容器60，由此通过它们将流体鼓泡通过离子液体22。
或者，如以下所述，杂质可保持在引入离子液体中的固体物质上。此外，可以使用一种或多种离子液体的混合物，可以加入或者无需加入额外的固相纯化材料，来调节流体的溶解度以及离子液体的纯化能力。此外，非离子液体可以和离子液体混合，要么捕获流体中存在的杂质，或者将杂质基本上改成保留在纯化液体或离子液体中的形式。净效应就是杂质和流体分离，然后纯化的流体从所述装置释放。
应理解，所述流体和流体混合物可包括液体、蒸汽(蒸发的液体)、气态化合物和/或气态元素。而且，虽然提及“纯化的”，但是应理解，纯化可以包括基本上不含一种或多种杂质，或者仅简单降低流体混合物中较低含量的杂质的纯化。杂质包括任意要从流体混合物中除去的任何物质，或者在流体混合物中不想要的物质。杂质可以是不想要的流体本身的派生物或类似物。通常要除去的杂质包括但不限于，水、CO2、氧气、CO、NO、NO2、N2O4、SO2、SO3、SO、S2O2、SO4和它们的混合物。此外，杂质包括但不限于感兴趣的流体的衍生物。例如，高级硼烷在乙硼烷中被认为是杂质。乙硅烷在硅烷中被认为是杂质。膦在胂中被认为是杂质，HF在BF3中被认为是杂质。
用在纯化工艺中的离子液体可以是任意的上述离子液体。但是应理解，对于除去特定的杂质，更好是使用特定的离子液体。还应理解，特定的离子液体会更适宜和特定的流体一道起作用。在一个实施方式中，用于纯化的离子液体不包含含氮杂环阳离子。可以纯化的流体包括任意上述的流体。在一个实施方式中，所述方法不用于纯化一种或多种以下流体：二氧化碳、水、甲烷、乙烷、丙烷、惰性气体、氧气、氮气或氢气。
离子液体可以以任意方式与流体混合物接触。选择方法来促进液体离子化合物和流体混合物充分混合，并进行一段时间，以允许显著地除去目标组分。因此，系统要求离子液体和流体混合物之间的接触表面积最大。
在一个实施方式中，所述装置是容器，使流体混合物和离子液体接触的步骤包括将流体混合物鼓泡通过离子液体，如图4所示并如之前所述。在另一实施方式中，使用洗涤堆叠来使流体混合物和离子液体接触，流体混合物和离子液体流入洗涤堆叠中。在另一实施方式中，机械搅拌包含流体和离子液体的容器，使流体与离子液体接触。在另一实施方式中，离子液体和流体逆向流动，使流体和离子液体在装置中接触。在另一实施方式中，流体是液体，液体和离子液体混合，使流体和离子液体在装置中接触。
本发明另一方面提供一种将流体混合物和杂质分离的方法。所述流体混合物包含流体和至少一种杂质。相对于流体的量，所述方法可以仅使用少量的离子液体。所述流体混合物可以和离子液体接触，仅仅为了纯化，而不是为了用离子液体吸收或溶解流体。因此，使用装置或容器来使少量离子液体和流体混合物接触。在这种方式中，相比之前的描述，需要基本上少量的离子液体来获得纯化效应，其中，不稳定的流体可以在离子液体中完全吸收或溶解。一部分杂质留在离子液体中，形成纯化的流体。
本发明另一方面提供一种使不稳定流体稳定的方法，它使用相对于流体的量来说少量的离子液体。所述不稳定的流体与离子液体接触，仅仅为了稳定的目的，不是为了使用离子液体吸收流体。因此，使用装置或容器使少量的离子液体和流体接触。在这种方式中，相比之前的描述，需要基本上少量的离子液体来获得稳定效应，其中，不稳定的流体可以在离子液体中完全吸收或溶解。由于不稳定的流体和离子液体接触，形成稳定的流体，因此没有产生分解产物，或者得到基本上很少的分解产物。
已经干燥或烘烤的离子液体(因此基本上无水)显示出更高的除去气态组分的综合性能。在离子液体中存在水或其它杂质会降低离子液体溶解流体组分的能力。此外，存在水或其它杂质会降低某些流体组分，尤其是那些疏水的流体组分的溶解度。当相比那些包含可测的量的溶解的水(如暴露在潮湿气氛中的离子液体)的离子液体时，干燥的烘烤的离子液体可在各种流体组分之间显示出不同的选择性。离子液体可以通过常规方法如加热处理、暴露在减压环境中或者加热和减压的组合条件下来进行干燥。
已知气体在各种液体(包括离子液体)中的溶解度取决于温度和压力。不同气体组分各自对温度和/或压力的变化具有不同的敏感性，就像气体组分在离子液体中的溶解度一样。通过在不同温度和压力下进行本发明所述各种方法，可以有利地利用这种不同的温度和/或温度依赖性，使气体组分分离最佳。
本发明还提供一种储存和纯化包含流体和杂质的流体混合物的方法。容器包含离子液体，并设计成使离子液体和流体混合物接触。所述流体和离子液体可以是任意上述的流体和离子液体。所述流体和离子液体接触，使流体被离子液体吸收。这可以通过上述任意促进液体离子化合物和流体混合物充分混合的方法，或者任意其它合适的方法来完成。一部分杂质保留在离子液体中，形成纯化的流体。然后，所述纯化流体可从装置释放。
本发明还提供一种储存和使不稳定的流体稳定的方法。所述不稳定的流体可以是任意上述不稳定的流体，或者任意其它会分解的流体。所述离子液体可以是任意上述的离子液体。所述不稳定的流体和离子液体接触，所述不稳定的流体被离子液体吸收。然后，所述不稳定的流体储存在离子液体中一段时间，在这一段时间内，其分解速度至少降低，较好是不稳定流体基本上不会分解。在一个实施方式中，相比在没有使用离子液体且在相同温度和压力条件下储存流体的情况，分解速度降低至少约50％，更好是至少约75％，最好是至少约90％。在针对不稳定的流体的描述中，基本上不分解是指小于10％的不稳定的流体的分子在储存时发生化学变化。在一个实施方式中，发生分解反应的分子比例较好小于1％，更好小于0.1％，最好小于0.01％。虽然在流体有用的储存期内分解速度最好小于0.01％，但是应注意，在某些应用中，在流体的储存期内分解速度小于50％也是可行的。所述时间期限从几分钟到几年，但是较好是至少约1小时，更好是至少约24小时，甚至更好是至少约7天，最好是至少约1个月。
所述不稳定的流体可选自以下类型：如掺杂剂、电介质、蚀刻剂、薄膜生长剂、清洁剂和其它半导体加工试剂。不稳定的流体的例子包括但不限于，乙锗烷、硼烷、乙硼烷、乙硅烷、氟、卤化的氧代烃、硒化氢、锑化氢、一氧化氮、金属有机化合物和它们的混合物。
本发明还提供一种储存和纯化流体混合物的方法。所述储存容器加入纯化固化或液体，用于和流体混合物接触。当流体从储存容器释放时，所述纯化固体或液体保留流体混合物中的至少一部分杂质，形成纯化的流体。所述纯化固体或液体可以和任意上述流体和离子液体一起使用。
在本发明中可以使用各种纯化物质。可以使用所述纯化或杂质去除方法，将离子液体中的杂质除去，这会改变流体在离子液体中的溶解度。或者，所述纯化材料可以仅除去进气中存在的或者来自流体储存容器(储存在离子流体中)的杂质。最后，所述纯化材料能从感兴趣的流体和离子液体中同时除去杂质。所述纯化材料包括但不限于，氧化铝、无定形二氧化硅-氧化铝、二氧化硅(SiO2)、硅铝酸盐分子筛、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)和碳。所述材料可以各种不同大小的形状购得，所述形状包括但不限于，珠、片、压出物、粉末、小块等。所述材料的表面可以使用本领域技术人员已知的方法涂覆金属的特定形式(例如，金属氧化物或金属盐)薄层，所述方法包括但不限于，初期湿法(incipient wetness)浸渍技术、离子交换法、蒸汽沉积、试剂溶液喷雾、共沉淀、物理混合等。所述金属可以由碱金属、碱土金属或过渡金属组成。市售的纯化材料包括用金属氧化物薄膜涂覆的基材(已知为HNX-PlusTM)，用于除去H2O、CO2和O2、H2S和氢化物杂质，如硅烷、锗烷和硅氧烷；超低发射(ULE)碳材料(已知为HCXTM)，设计用于除去惰性气体和氢气中的痕量烃；大网络聚合物清除剂(已知为OMATM和OMX-PlusTM)，用于除去氧化的物质(H2O、O2、CO、CO2、NOx、SOx等)和非甲烷的烃；以及无机硅酸盐材料(已知为MTXTM)，用于除去湿气和金属。所有这些可以从Matheson TriGas，Newark，CA购得。在美国专利4603148、4604270、4659552、4696953、4716181、4867960、6110258、6395070、6461411、6425946、6547861和6733734中公开了有关这些纯化材料和其它纯化材料的信息，其内容整体参考引用在本文中。在本领域中已知通常从Aeronex、Millipore、Mykrolis、Saes Getters、PallCorporation、Japan Pionics购得以及在半导体气体纯化应用中常用的其它固体纯化材料，它们包括在本发明的范围内。
此外，可以组合任意上述的储存、稳定和/或纯化方法和系统，来提供多种效果。可以独立的组合一种、两种、或所有三种方法来获得最适宜所需应用的工艺。因此，可以想到，对于不同的要求和应用，可以使用任意一种方法或者任意方法的组合。现在阐述这些组合方法的基本步骤。很明显，上述针对单独方法所述的信息也适用以下所述的组合方法。在组合工艺中使用的流体和离子液体可以是任意上述的流体和离子液体。
所述储存方法可以和使用纯化固体的纯化方法组合。在该方法中，提供了包含离子液体的容器。所述流体混合物和离子液体接触，所述流体被离子液体吸收。在离子液体和流体之间基本上没有发生化学变化。提供纯化固体，用于和流体混合物接触。一部分杂质被纯化固体留住，形成纯化的流体。
也可以组合使用纯化固体的储存、稳定以及纯化方法。提供包含离子液体的容器。所述流体混合物和离子液体接触，流体混合物被离子液体吸收。提供纯化固体，使之和流体混合物接触。一部分杂质被纯化固体留住，形成纯化的流体。离子液体储存至少约1小时的时间，在这段时间内，不稳定的流体基本上没有降解。
也可以组合使用离子液体和/或助溶剂的储存、稳定和/或纯化方法。提供包含离子液体的装置，并设计用于使离子液体和流体混合物接触。所述流体混合物引入装置中。所述流体混合物和离子液体接触。然后，流体混合物储存在离子液体中至少约1小时的时间，在这段时间内，不稳定的流体基本上没有降解。一部分杂质留在离子液体中，形成纯化的不稳定的流体，所述纯化的不稳定的流体然后从装置释放。
也可以组合两种纯化方法。提供其中包含用于和流体混合物接触的离子液体和纯化固体的装置。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体混合物和离子液体和纯化固体接触。一部分的杂质留在离子液体中，另一部分的杂质留在纯化固体中，制得纯化的流体。所述纯化的流体然后从所述装置释放。
所述储存方法可以和两种纯化方法组合。提供其中包含用于和流体混合物接触的离子液体和纯化固体的容器。所述流体和离子液体接触，流体被离子液体吸收。一部分杂质留在离子液体中，另一部分杂质留在纯化固体中，形成纯化的流体。然后所述纯化的流体从所述装置释放。
所述储存和稳定方法可以和两种纯化方法组合。提供其中包含用于和流体混合物接触的离子液体和纯化固体的装置。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体和离子液体接触，流体被离子液体吸收。所述流体混合物储存在离子液体中至少约1小时的时间，在这段时间内，所述不稳定的流体基本上没有降解。一部分的杂质留在离子液体中，另一部分的杂质留在纯化固体中，制得纯化的不稳定的流体。所述纯化的流体然后从所述装置释放。
所述稳定的方法可以和两种纯化方法组合。提供其中包含用于和流体混合物接触的离子液体和纯化固体的装置。所述不稳定的流体混合物引入所述装置中。所述不稳定的流体和离子液体接触，主要仅用于稳定和纯化，不是通过离子液体吸收流体。因此，使用装置或容器使少量的离子液体和流体接触。相比之前所述不稳定的流体完全被吸收或溶解在离子液体中的描述，通过这种方式中，需要基本更少量的离子液体来得到稳定效应和纯化效应。由于不稳定的流体和离子液体接触，不会产生分解产物，或者产生很少的分解产物，由此得到稳定的流体。所述流体混合物储存在离子液体中至少约1小时的时间，在这段时间内，所述不稳定的流体基本上不会降解。一部分杂质留在离子液体中，制得纯化的流体。然后，所述纯化的流体从装置中释放。
如上所述，在本发明另一方面，助溶剂可以和离子液体混合。共溶(也称为溶剂掺混)是用来提高给定的溶剂中的化合物溶解度的方法。这可以通过将一部分不同溶剂(助溶剂)加入给定溶剂中来获得。通常，助溶剂和给定溶剂之间的相互作用(如，可混合性)越大，则共溶效果越好。通常，可以通过加入水混溶的有机溶剂，将助溶剂用于提高通常水溶性差的物质在水中的溶解度。在一些实施方式中，助溶剂形成混合物的一部分。
在本发明中，助溶剂可以和上述储存、纯化和/或稳定方法中的离子液体混合。所述流体在离子液体中的溶解度可以通过加入具体的助溶剂来提高，以储存该流体。因此，本发明使用的助溶剂通常是流体可溶的助溶剂。在一些实施方式中，流体可溶的助溶剂是粘度低于流体的助溶剂，这样就使加入和排出的速度更快。离子液体中流体杂质的溶解度也可以通过加入为了纯化流体的具体的助溶剂来提高。为了防止分解，通过使用助溶剂和离子液体来降低或提高分解物质的溶解度。为了稳定，通过使用助溶剂和离子液体将提高稳定物质的溶解度。被离子液体吸收的两个流体分子之间的分子间距离可以通过加入具体的助溶剂来增大。这可以防止离子液体中流体分子之间的缩合反应，提供稳定的效果。此外，助溶剂的存在可以改变分解反应的平衡，并改变所述反应，使得流体的分解不易进行。
因此，对于本文所述的任意方法，可以使用助溶剂和离子液体，以提高所述方法的性能。例如，为了储存离子流体，在合适的容器中提供包含离子液体和助溶剂的溶剂混合物。流体和溶剂混合物接触，所述流体被溶剂混合物吸收。所述流体从离子液体释放，并从容器中分配。在一个实施方式中，在容器的操作条件下，流体在溶剂混合物中的溶解度大于流体在离子液体中的溶解度。
作为另一实施例，为了纯化包含流体和杂质的流体混合物，提供包含离子液体和助溶剂的装置。所述流体混合物引入所述装置中。所述流体混合物与离子液体和助溶剂接触。一部分杂质留在离子液体、助溶剂或者助溶剂和离子液体的混合物中，制得纯化的流体。然后，所述纯化的流体从所述装置释放。
作为另一实施例，为了稳定包含不稳定的流体的流体混合物，在容器中提供离子液体和助溶剂。将流体混合物引入容器中。所述流体混合物与离子液体和助溶剂接触。所述流体混合物储存在容器中一段时间，在这段时间内，所述不稳定的流体基本上不会分解。
对于本文所述的各种方法，可以使用各种组合的所述助溶剂和离子液体。例如，在既储存又纯化的方法中可以使用一种类型的离子液体和助溶剂来储存，并使用另一种类型的离子液体和助溶剂来纯化。类似地，在包括储存、纯化和稳定的方法中可以使用一种类型的离子液体和助溶剂来进行储存，使用另一种类型的离子液体和助溶剂来进行纯化，并使用再一种类型的离子液体和助溶剂来进行稳定。本文所述方法的其它各种组合是显而易见的。应注意，在各种不同应用和不同要求的组合中可以混合、匹配和组合这些方法、离子液体和助溶剂要素。
此外，在所述方法后期可以进行除去离子液体和/或流体混合物中助溶剂的步骤。例如，在流体混合物从离子流体-助溶剂混合物中释放之后，痕量的助溶剂留在流体混合物中。这些痕量的助溶剂可以通过本领域已知的常规纯化方法来除去。
在一个实施方式中，所用助溶剂的量小于所述方法中使用的离子液体的量。助溶剂的量较好约为所用离子液体的量的约0.1-100％。更好地是，助溶剂的量小于离子液体的约50％，最好是小于离子液体的约25％。在各种其它实施方式中，相对于所用的离子液体的量的所用的助溶剂的量小于约10％、5％和1％。助溶剂的相对量取决于离子液体和流体混合物以及所述方法的操作条件。
在另一实施方式中，所用的离子液体的量小于该方法中所用的助溶剂的量。离子液体的量较好约为所用的助溶剂的量的约1-100％。在各种其它实施方式中，相对于助溶剂的量，所用的离子液体的量可小于约50％、25％、5％和1％。
本发明可以使用各种助溶剂。此外，在本发明各个方面中可以混合使用两种或多种助溶剂。在一个实施方式中，助溶剂选自液相化合物。在另一实施方式中，助溶剂选自气相化合物。助溶剂可以和离子液体或者离子液体混合物混合使用。
所述助溶剂可包括有机和无机化合物。所述助溶剂可以是液相或气相。助溶剂包括但不限于，烃、环烷烃、芳烃、卤代烃、醇、醛、酮、呋喃、胺、酰胺、酰亚胺、腈、醚、酯、环氧化物、吡啶鎓、四氢吡咯鎓、酚、硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物、亚砜、硫醇、羰基化物、氢化物、卤素、水、二氧化碳、氧、惰性气体、金属有机化合物和它们的混合物。助溶剂还包括但不限于，无机化合物，包括碱金属盐、碱土金属盐、过渡金属络合物、镧系络合物、锕系络合物。助溶剂还包括但不限于，无机酸，包括以下阴离子：硫酸根、硝酸根、氯酸根、磷酸根、硼酸根、碳酸根、乙酸根和卤素离子。助溶剂还包括但不限于，无机碱，它包含氢氧根阴离子。助溶剂还包括但不限于，有机酸。
在本发明中使用的优选助溶剂包括卤化碱金属盐、卤化碱土金属盐、卤化过渡金属盐(例如，FeCl3、CuCl等)、卤化镧系金属盐、卤化锕系金属盐、醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二氧化碳、二硫化碳、一氧化碳、硫化碳、氯、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、乙烷、醚、环氧乙烷、氟、锗烷、甲氧基锗、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤代烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、甲烷、氮氧化物、氮、三氟化氮、惰性气体、金属有机化合物、氧、氧化的卤代烃、光气、膦、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、丙烷、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨、水和它们的混合物。
最优选的助溶剂包括醇(例如，乙醇)、水、氢、氨、二氧化碳、羰基化物、氰化物、硫化物、氧、烃、卤代烃、氧化的烃、氢化物、卤化氢、卤化物和它们的混合物。在一些实施方式中，所述助溶剂是二氧化碳、乙醇或者氢气。在其它实施方式中，助溶剂是二氧化碳。
实施例
对于所有以下实施例，通过以下方法制备离子液体罐。用已知量的离子液体装填具有汲取管的不锈钢罐。通过PID温度控制器或者带加热元件和热电偶的自耦变压器对装填的罐进行热控制。所述罐置于重力测力仪或称量台定秤上，并将压力计连接到所述罐上以测量压头。将该罐连接到带真空度的歧管和气体源。该罐也连接到分析仪(如，FT-IR、GC、APIMS等)上。
对装填离子液体的罐以及歧管到气体圆筒通过在加热时抽真空来进行真空烘烤步骤。这除去离子液体和气体分配部件中的任意痕量的湿气和其它挥发性杂质。所述离子液体冷却至所需的操作温度。记录真空烘烤的罐和离子液体的质量。
实施例1
将不稳定的气体储存在离子液体中-将B2H6储存在BMIM[PF6]中
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，将源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物在5psig下引入所述罐中，直到B2H6的吸收完成。所述吸收可以通过重量或者分析方法来确定。例如，在罐的入口和出口处测量B2H6的浓度或绝对量。B2H6可以继续加入，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]流体饱和，在现有条件下不能再接受任何B2H6。同时，停止源气体流动。
然后，加热所述装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的B2H6。分析所输送的气体的B2H6含量。这可以通过重量或分析方法来确定。引入的总量与取出的总量进行比较，确定该圆筒的装填因素。
实施例2
将稳定的气体储存在离子液体中---将SiF4储存在BMIM[PF6]中
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，将源气体(SiF4)或包含SiF4的气体混合物在5psig下引入所述罐中，直到SiF4的吸收完成。所述吸收可以通过重量或者分析方法来确定。例如，在罐的入口和出口处测量SiF4的浓度或绝对量。SiF4可以继续加入，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]流体饱和，在现有条件下不能再接受任何SiF4。同时，停止源气体流动。
装填BMIM[PF6]的罐储存一段时间。然后，加热并施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SiF4。分析所输送的气体的SiF4含量。这可以通过重量或分析方法来确定。引入的总量与取出的总量进行比较，确定该圆筒的装填因素。
实施例3
将不稳定的压缩液化气储存在离子液体中-将SbH3储存在MTBS中
如上所述制备MTBS(甲基硫酸甲基-三-正丁基铵)罐。
然后，将源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物在5psig下引入所述罐中，直到SbH3的吸收完成。所述吸收可以通过重量或者分析方法来确定。例如，在罐的入口和出口处测量SbH3的浓度或绝对量。SbH3可以继续加入，直到入口和出口的浓度相等，显示MTBS流体饱和，在现有条件下不能再接受任何SbH3。同时，停止源气体流动。
装填MTBS的罐储存一段时间。然后，加热并施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SbH3。分析所输送的气体的SbH3含量。这可以通过重量或分析方法来确定。引入的总量与取出的总量进行比较，确定该圆筒的装填因素。
实施例4
将稳定的压缩液化氢化物气体储存在离子液体中-将PH3储存在BMIM[PF6]中
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，将源气体(PH3)或包含PH3的气体混合物在5psig下引入所述罐中，直到PH3的吸收完成。所述吸收可以通过重量或者分析方法来确定。例如，在罐的入口和出口处测量PH3的浓度或绝对量。PH3可以继续加入，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]流体饱和，在现有条件下不能再接受任何PH3。同时，停止源气体流动。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，输送储存的PH3。分析所输送气体的PH3含量。这可以通过重量或分析方法来确定。引入的总量与取出的总量进行比较，确定该圆筒的装填因素。
实施例5
将稳定的压缩液化酸气体储存在酸性离子液体中-将HCl储存在EMIM[AlCl4]中
如上所述制备EMIM[AlCl4]罐。
然后，将源气体(HCl)或包含HCl的气体混合物在HCl的蒸汽压下引入所述罐中，直到HCl的吸收完成。所述吸收可以通过重量或者分析方法来确定。例如，在罐的入口和出口处测量HCl的浓度或绝对量。HCl可以继续加入，直到入口和出口的浓度相等，显示EMIM[AlCl4]流体饱和，在现有条件下不能再接受任何HCl。同时，停止源气体流动。
然后，加热装填EMIM[AlCl4]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，输送储存的HCl。分析所输送气体的HCl含量。这可以通过重量或分析方法来确定。引入的总量与取出的总量进行比较，确定该圆筒的装填因素。
实施例6
用离子液体纯化不稳定的气体-用BMIM[PF6]纯化B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，在旁通装填BMIM[PF6]的罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源B2H6的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例7
用离子液体纯化稳定的气体-用BMIM[PF6]纯化SiF4
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，在旁通装填BMIM[PF6]的罐时分析源气体(SiF4)或包含SiF4的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psip的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SiF4的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例8
用离子液体纯化不稳定的压缩液化气-用MTBS纯化SbH3
如上所述制备MTBS罐。
然后，在旁通装有MTBS的罐时分析源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含MTBS的罐中。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SbH3的纯化。通过测量针对加入罐中的MTBS的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算MTBS吸收杂质的能力。
实施例9
用离子液体纯化处于液相的不稳定的压缩液化气-用MTBS纯化SbH3
如上所述制备MTBS罐。
使液相源材料(SbH3)流经所述设备，旁通所述装填MTBS的罐，蒸发并分析，以确定杂质的浓度。一旦确定源流体中的杂质含量，在SbH3的蒸汽压下使液相源材料流入包含MTBS的罐中。来自罐出口处的输送的液体蒸发，并分析确定杂质的浓度。
与源液体比较，通过检测输送的液体中没有杂质或者杂质减少来确定源SbH3的纯化。通过测量针对加入罐中的MTBS的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算MTBS吸收杂质的能力。
实施例10
用离子液体纯化稳定的压缩液化氢化物气体-用BMIM[PF6]纯化PH3
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
然后，在旁通装有BMIM[PF6]的罐时分析源气体(PH3)或包含PH3的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在PH3的蒸汽压下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定储存的PH3的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例11
用离子液体纯化稳定的压缩液化酸气体-用EMIM[AlCl4]纯化HCl
如上所述制备EMIM[AlCl4]罐。
然后，在旁通装有EMIM[AlCl4]的罐时分析源气体(HCl)或包含HCl的气体混合物，确定湿气的浓度。一旦确定源气体中H2O浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含EMIM[AlCl4]的罐中。所述气体鼓泡通过罐中的EMIM[AlCl4]，并分析从罐出口输送的气体，测量湿气含量。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有H2O杂质或者H2O杂质减少来确定储存的HCl的纯化。通过测量针对加入罐中的EMIM[AlCl4]的摩尔数所除去的H2O总摩尔量来计算EMIM[AlCl4]吸收杂质的能力。
实施例12
用离子液体纯化稳定的呈液相的压缩液化气-用EMIM[乙酸盐]纯化NH3
使液相源材料(NH3)流经所述设备，旁通所述装填EMIM[乙酸盐]的罐，蒸发并分析，以确定杂质的浓度。一旦确定源流体中的杂质含量，在NH3的蒸汽压下使液相源材料流入包含EMIM[乙酸盐]的罐中。来自罐出口处的输送的液体蒸发，并分析确定杂质的浓度。
与源液体比较，通过检测输送的液体中没有杂质或者杂质减少来确定源NH3的纯化，通过蒸汽相的分析来确定。通过测量针对加入罐中的EMIM[乙酸盐]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算EMIM[乙酸盐]吸收杂质的能力。
实施例13
用离子液体使不稳定的气体稳定-用BMIM[PF6]稳定B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]的罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定B2H6和分解产物的浓度。一旦确定源气体中这些物质的浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中。同时，停止源材料流入。
然后在源气体流出时，分析从包含BMIM[PF6]的罐的出口流出的气体中的B2H6和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送气体中没有分解产物或者分解产物减少、以及B2H6的定量回收量来确定源B2H6的稳定效果。
实施例14
用离子液体使呈液相的不稳定的压缩液化气稳定-用MTBS稳定B2H6
如上所述制备MTBS罐。
使液相源材料(SbH3)流经所述设备，旁通所述装填EMIM[乙酸盐]的罐，蒸发并分析，以确定分解产物的浓度。一旦确定源流体中的分解程度，在SbH3的蒸汽压下将液相源材料通入包含MTBS的罐中。同时，停止源材料流入。
在源材料流出时，来自罐的出口的输送的液体蒸发并分析SbH3和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少、以及SbH3的定量回收量来确定源SbH3的稳定效果。
实施例15
用离子液体储存和纯化不稳定的气体-用BMIM[PF6]稳定和纯化B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通BMIM[PF6]罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直至B2H6吸收完全。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量B2H6的浓度或绝对量。继续引入B2H6，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]液体饱和，在出口条件下不可能再接受B2H6了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的B2H6。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
然后，将罐储存一段时间。以一定时间间隔取出B2H6样品，确定B2H6在BMIM[PF6]中的稳定性。与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源B2H6的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例16
用离子液体储存和纯化稳定的气体-用BMIM[PF6]储存和纯化SiF4
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]的罐时分析源气体(SiF4)或包含SiF4的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直到SiF4的吸收完成。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量SiF4的浓度或绝对量。继续引入SiF4，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]流体饱和，在出口条件下不可能再接受SiF4了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SiF4。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SiF4的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例17
在离子液体中储存和纯化不稳定的压缩液化气-用MTBS储存和纯化SbH3
如上所述制备MTBS罐。
在旁通装有MTBS的罐时分析源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含MTBS的罐中，直到SbH3的吸收完成。可通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量SbH3的浓度或绝对量。继续引入SbH3，直到入口和出口的浓度相等，显示MTBS液体饱和，在出口条件下不可能再接受SbH3了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填MTBS的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SbH3。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SbH3的纯化。通过测量针对加入罐中的MTBS的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算MTBS吸收杂质的能力。
实施例18
在离子液体中储存和纯化稳定的压缩液化气-用BMIM[PF6]储存和纯化PH3
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]罐时分析源气体(PH3)或包含PH3的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直到PH3的吸收完成。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量PH3的浓度或绝对量。继续引入PH3，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]液体饱和，在出口条件下不可能再接受PH3了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的PH3。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源PH3的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例19
在酸性离子液体中储存和纯化稳定的压缩液化气-用EMIM[AlCl4]储存和稳定HCl
如上所述制备EMIM[AlCl4]罐。
在旁通装有EMIM[AlCl4]的罐时分析源气体(HCl)或包含HCl的气体混合物，确定杂质的浓度。一旦确定源气体中的杂质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含EMIM[AlCl4]的罐中，直到HCl的吸收完成。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，可在罐的入口和出口测量HCl的浓度或绝对量。继续引入HCl，直到入口和出口的浓度相等，显示EMIM[AlCl4]液体饱和，在出口条件下不可能再接受HCl了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填EMIM[AlCl4]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的HCl。分析从罐出口输送的气体中的杂质。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源HCl的纯化。通过测量针对加入罐中的EMIM[AlCl4]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算EMIM[AlCl4]吸收杂质的能力。
实施例20
在离子液体中储存和使不稳定的气体稳定-用BMIM[PF6]储存和稳定B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]的罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定B2H6和分解产物的浓度。一旦确定源气体中的这些浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直到B2H6的吸收完成。可通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量B2H6的浓度或绝对量。继续引入B2H6，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]流体饱和，在出口条件下不可能再接受B2H6了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的B2H6。分析从罐出口输送的气体中的B2H6和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少以及源材料的定量回收量来确定源B2H6的稳定效果。
实施例21
在离子液体中储存和使不稳定的压缩液化气稳定-用MTBS储存和稳定SbH3
如上所述制备MTBS罐。
在旁通装有MTBS的罐时分析源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物，确定SbH3和分解产物的浓度。一旦确定源气体中的这些浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含MTBS的罐中，直到SbH3的吸收完成。可通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量SbH3的浓度或绝对量。继续引入SbH3，直到入口和出口的浓度相等，显示MTBS流体饱和，在出口条件下不可能再接受SbH3了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填MTBS的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SbH3。分析从罐出口输送的气体中的SbH3和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少以及SbH3的定量回收量来确定源SbH3的稳定效果。
实施例22
用离子液体稳定和纯化不稳定的气体-用BMIM[PF6]稳定和纯化B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]的罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定B2H6、杂质和分解产物的浓度。一旦确定源气体中这些物质的浓度，将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直到在5psig压力下达到平衡。这时，停止源气体流。
然后在源气体流出时，分析从包含BMIM[PF6]的罐的出口流出的气体中的B2H6、杂质和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少、以及B2H6的定量回收量来确定源B2H6的稳定效果。
与源气体比较，通过检测来自罐的输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源B2H6的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例23
用离子液体稳定和纯化不稳定的压缩液化气-用MTBS稳定和纯化SbH3
如上所述制备MTBS罐。
在旁通装有MTBS的罐时分析源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物，确定SbH3、杂质和分解产物的浓度。一旦确定源气体中这些物质的浓度，将源气体通入包含MTBS的罐中，直到在5psig压力下达到平衡。这时，停止源气体。
然后在源气体流出时，分析从包含MTBS的罐的出口流出的气体中的SbH3、杂质和分解产物。
然后，加热装填MTBS的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的SbH3。分析从罐出口输送的气体中的SbH3、杂质和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少、以及SbH3的定量回收量来确定源SbH3的稳定效果。
与源气体比较，通过检测来自罐的输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SbH3的纯化。通过测量针对加入罐中的MTBS的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算MTBS吸收杂质的能力。
实施例24
用离子液体储存、纯化和使不稳定的气体稳定-用BMIM[PF6]储存、纯化和稳定B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
在旁通装有BMIM[PF6]罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定B2H6、杂质和分解产物的浓度。一旦确定源气体中的这些物质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]的罐中，直到B2H6的吸收完成。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量B2H6的浓度或绝对量。继续引入B2H6，直到入口和出口的浓度相等，显示BMIM[PF6]液体饱和，在出口条件下不可能再接受B2H6了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填BMIM[PF6]的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，以输送储存的B2H6。分析从罐出口输送的气体中的B2H6、杂质和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少以及B2H6的定量回收量来确定源B2H6的稳定效果。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源B2H6的纯化。通过测量针对加入罐中的BMIM[PF6]的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算BMIM[PF6]吸收杂质的能力。
实施例25
用离子液体储存、纯化和使不稳定的压缩液化气稳定-用MTBS储存、纯化和稳定SbH3
如上所述制备MTBS罐。
在旁通装有MTBS的罐时分析源气体(SbH3)或包含SbH3的气体混合物，确定SbH3、杂质和分解产物的浓度。一旦确定源气体中的这些物质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含MTBS的罐中，直到SbH3的吸收完成。通过重量分析或分析方法来确定吸收量。例如，在罐的入口和出口测量SbH3的浓度或绝对量。继续引入SbH3，直到入口和出口的浓度相等，显示MTBS液体饱和，在出口条件下不可能再接受SbH3了。这时，停止源气体流。
然后，加热装填MTBS的罐，施加压力差，或者用惰性气体喷射，输送储存的SbH3。分析从罐出口输送的气体中的SbH3、杂质和分解产物。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少以及SbH3的定量回收量来确定源SbH3的稳定效果。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有杂质或者杂质减少来确定源SbH3的纯化。通过测量针对加入罐中的MTBS的摩尔数所除去的杂质总摩尔量来计算MTBS吸收杂质的能力。
实施例26
使用CO2作为助溶剂在BMIM[PF6]中储存CS2
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
通过将CO2鼓泡通入离子液体中来将助溶剂(CO2)加入罐中，直到在罐中得到所需的压力。
然后，将源气体CS2或者包含CS2的气体混合物引入处于5psig下的罐中，直到CS2吸收完成。通过重量分析来确定所述吸收。所述填充的罐储存一段时间。加热、施加压力差或者用惰性气体喷射，由此来输送储存的CS2。将引入罐中的CS2总量与除去的总量进行比较，确定所述圆筒的装填因素。
实施例27
使用乙醇作为助溶剂在BMIM[PF6]中储存CH4
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
通过重量来确定助溶剂(乙醇)的量，将其加入所述罐中。
然后，将源气体CH4或者包含CH4的气体混合物引入处于5psig下的罐中，直到CH4吸收完成。可通过重量分析来确定所述吸收。所述填充的罐储存一段时间。加热、施加压力差或者用惰性气体喷射，由此来输送储存的CH4。将引入罐中的CH4总量与除去的总量进行比较，确定所述圆筒的装填因素。
实施例28
使用H2作为助溶剂在BMIM[PF6]中储存和稳定B2H6
如上所述制备BMIM[PF6]罐。
通过将气体鼓泡通入离子液体中来将助溶剂(H2)加入罐中，直到在罐中得到所需的压力。
在旁通所述装填的罐时分析源气体(B2H6)或包含B2H6的气体混合物，确定B2H6和分解产物的浓度。一旦确定源气体中的这些物质浓度，在5psig的压力下将源气体通入包含BMIM[PF6]和H2助溶剂的罐中，直到B2H6的吸收完成。可通过重量分析来确定吸收量。
与源气体比较，通过检测输送的气体中没有分解产物或者分解产物减少以及源材料的定量回收量来确定源B2H6的稳定效果。
上述和本文所示实施方式是示例性的，决不是限制性的。本发明的范围由权利要求书，而由不是上述描述和附图限定。在不背离本发明精神的条件下，本发明可以具体为其它具体形式。因此，在权利要求书范围内的这些和任意其它变化均包括在权利要求书的范围内。

Claims (27)

1.一种储存和分配流体的方法，所述方法包括：
在容器中使所述流体和溶剂混合物接触，所述溶剂混合物包含离子液体和助溶剂；和
从容器分配所述流体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助溶剂选自卤化碱金属盐、卤化碱土金属盐、卤化过渡金属盐、卤化镧系金属盐、卤化锕系金属盐、醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二氧化碳、二硫化碳、一氧化碳、硫化碳、氯、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、乙烷、醚、环氧乙烷、氟、锗烷、甲氧基锗、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤代烃、未取代的烃、氧化的烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、甲烷、氮氧化物、氮、三氟化氮、惰性气体、金属有机化合物、氧、氧化的卤代烃、光气、膦、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、丙烷、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨、水和它们的混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助溶剂选自醇、水、氢、氨、二氧化碳、羰基化物、氰化物、硫化物、氧、烃、卤代烃、氧化的烃、氢化物、氧化的卤代烃、卤化氢、卤化物和它们的混合物。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助溶剂选自乙醇、二氧化碳和氢气。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助溶剂是二氧化碳。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在容器的操作条件下，流体在溶剂混合物中的溶解度比所述流体在离子液体中的溶解度大。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体选自醇、醛、胺、氨、芳烃、五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、二硫化碳、一氧化碳、硫化碳、乙硼烷、二氯硅烷、乙锗烷、二甲基二硫醚、二甲基硫醚、乙硅烷、醚、环氧乙烷、锗烷、甲氧基锗、四氟化锗、甲基乙基酰胺铪、叔丁氧基铪、卤化烃、卤素、己烷、氢、氰化氢、卤化氢、硒化氢、硫化氢、酮、硫醇、氮氧化物、氮气、三氟化氮、金属有机化合物、氧化的卤化烃、光气、三氟化磷、正硅烷、五(二甲基氨基)钽、四氯化硅、四氟化硅、锑化氢、苯乙烯、二氧化硫、六氟化硫、四氟化硫、四甲基环四硅氧烷、二乙基酰胺钛、二甲基酰胺钛、三氯硅烷、三甲基硅烷、六氟化钨和它们的混合物。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体选自单取代的咪唑鎓盐、二取代的咪唑鎓盐、三取代的咪唑鎓盐、吡啶鎓盐、四氢吡咯鎓盐、鏻盐、铵盐、四烷基铵盐、胍鎓盐、异脲鎓盐和它们的混合物。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体选自盐、铵盐、四烷基铵盐、胍鎓盐、异脲鎓盐。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体不包含含氮的杂环阳离子。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体选自五氟化砷、胂、三氯化硼、三氟化硼、四氟化锗、硒化氢、三氟化磷、四氟化硅、氯、氟、氨、硅烷和它们的混合物。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体选自乙锗烷、锑化氢、乙硼烷、硼烷、一氧化氮、乙硅烷和硒化氢。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使流体和离子液体接触的步骤包括将流体鼓泡通过离子液体。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使流体和离子液体接触的步骤，该步骤包括机械搅拌流体和离子液体。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在从容器分配流体之前加热离子液体的步骤。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在从容器分配流体之前在离子液体和容器出口之间形成压力差的步骤。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体包括气体。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述分配包括用另一气体喷射所述容器。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体包括液体。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体和/或溶剂混合物包含杂质，其中，所述方法还包括使杂质留在离子液体和/或助溶剂中的步骤。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述杂质留在助溶剂中。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述离子液体和助溶剂形成溶剂混合物，所述杂质留在溶剂混合物中。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述杂质选自水、CO2、氧气、CO、NO、NO2、N2O4、SO2、SO3、SO、S2O2、SO4和它们的混合物。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述离子液体对杂质的亲和力比所述离子液体对流体的亲和力大。
25.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述流体储存在所述容器中至少约1小时，其中，相比流体在没有溶剂混合物存在时的分解量，所述流体的分解量为零或者降低。
26.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述流体混合物储存在所述容器中至少约24小时，以稳定流体，其中，相比流体在没有溶剂混合物存在时的分解量，所述流体的分解量为零或者降低。
27.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述流体混合物储存在所述容器中至少约7天，其中，相比流体在没有溶剂混合物存在时的分解量，所述流体的分解量为零或者降低。
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