一种钙钛矿太阳电池用甲基卤化铵的生产方法

摘要

本发明涉及一种采用甲醛和卤化铵进行热化学反应，低成本生产钙钛矿太阳电池用甲基卤化铵的生产方法。将粉碎到0.01‑0.5mm的卤化铵和固体多聚甲醛粉末按摩尔比为1：2‑2.4混合均匀，加热到120‑180℃，使固体粉末在熔融条件下反应1‑6h，进一步加热到190‑210℃下继续反应至没有明显气体放出为止。用C1‑C4的脂肪醇和C1‑C4的脂肪醚混合溶剂使生成的甲基卤化铵在50‑70℃下溶解，溶液缓慢冷却到‑5‑5℃，析出白色甲基卤化铵结晶，真空过滤和干燥，得到高纯度白色甲基卤化铵结晶，含量为99.0%‑99.5%，杂质含量为0.01%‑0.2%。本发明中副产物甲酸和过量原料甲醛可以气相挥发分离，容易得到高纯度甲基卤化铵。

主权项

一种钙钛矿太阳电池用甲基卤化铵的生产方法，其特征在于采用甲醛和卤化铵进行热化学反应，低成本生产钙钛矿太阳电池用甲基卤化铵，技术方案包括以下步骤：（1）在玻璃反应器中分别加入粉碎到0.01‑0.5mm的卤化铵粉末，再加入粉碎到0.01‑0.5mm的固体多聚甲醛粉末，控制原料投料摩尔比为：卤化铵：甲醛 = 1：2‑2.4，所述卤化铵为氟化铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵或其混合物；（2）将以上固体粉末混合均匀，加热到120‑180℃，控制升温速度为10‑60℃/h，使固体粉末在熔融条件下反应1‑6h，使副产物甲酸在160℃下分解挥发，使过量多聚甲醛原料在175℃下分解挥发，进一步加热到190‑210℃下继续反应至没有明显气体放出；（3）冷却反应产物，加入C1‑C4的脂肪醇和C1‑C4的脂肪醚混合溶剂使生成的甲基卤化铵在50‑70℃下溶解，趁热过滤不溶性杂质，所述混合溶剂中C1‑C4的脂肪醇和脂肪醚质量比为1:1‑9；（4）将甲基卤化铵溶液缓慢冷却到‑5‑5℃，析出白色甲基卤化铵结晶，真空过滤，用C1‑C4的脂肪醚洗涤，将分离的结晶在80‑100下℃真空干燥，得到高纯度白色甲基卤化铵结晶，用液相色谱法测定其含量为99.0%‑99.5%，主要杂质为无害的六次甲基四胺，有害杂质甲胺含量为0.02‑0.1%，有害杂质甲醛含量0.01‑0.05%。