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JP7632086B2 - Method for producing fluorocarbons - Google Patents
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Description

本発明は、フッ化炭化水素の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing fluorohydrocarbons.

モノフルオロメタンをはじめとするフッ化炭化水素は、半導体の微細加工用のエッチングガス等の用途に広く用いられている。 Fluorinated hydrocarbons, including monofluoromethane, are widely used for purposes such as etching gases for semiconductor microfabrication.

そして、モノフルオロメタンの製造方法としては、フッ素化触媒の存在下、塩化メチル(CHCl)とフッ化水素とを気相で反応させてモノフルオロメタンを含む混合ガスを得た後、混合ガスからモノフルオロメタンを分離精製する方法が知られている。 A known method for producing monofluoromethane involves reacting methyl chloride (CH 3 Cl) with hydrogen fluoride in the gas phase in the presence of a fluorination catalyst to obtain a mixed gas containing monofluoromethane, and then separating and purifying the monofluoromethane from the mixed gas.

特開2006-111611号公報JP 2006-111611 A

しかしながら、上記のモノフルオロメタンの製造方法は、フッ素化触媒の調製の負担が大きいことに加え、触媒の活性低下に伴い収率が低下するなど、連続的な製造が困難であった。 However, the above-mentioned method for producing monofluoromethane requires a large amount of preparation of the fluorination catalyst, and the yield decreases as the activity of the catalyst decreases, making continuous production difficult.

本発明は、モノフルオロメタンをはじめとするフッ化炭化水素を、気相流通方式で、触媒を使用せずに、簡便に、かつ安価に製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for producing fluorohydrocarbons, including monofluoromethane, simply and inexpensively using a gas-phase flow system without using a catalyst.

本発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を含むプラズマ装置の熱的非平衡領域に、式1:CH-R〔ここで、Rは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は有機基(ただし、炭化水素基を除く。)である。〕で表される化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給し、
次いで、前記熱的非平衡領域内のガスを前記プラズマ装置外に連続的に放出することを含む、フッ化炭化水素の製造方法に関する。
The present invention aims to advantageously solve the above-mentioned problems, and provides a method for producing a plasma device comprising the steps of: continuously supplying a raw material gas containing a compound represented by formula 1: CH 3 -R (wherein R is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or an organic group (excluding a hydrocarbon group)) and an inert gas to a thermal non-equilibrium region of a plasma device containing active species derived from a solid fluorine-containing inorganic compound;
and then continuously discharging the gas in the thermally non-equilibrium region to the outside of the plasma device.

ここで、熱的非平衡とは、イオン、分子の温度が、電子の温度に対し異なる状態をいい、プラズマ装置内の熱的非平衡領域では、電子の温度は、イオン、分子の温度よりも高い。
プラズマ装置内の放電領域とは、電極を用いてプラズマを発生させるプラズマ装置においては対向する電極間の空間であるが、プラズマジェットのように電極間外に火炎を取り出す方式では、その火炎帯が相当し、電極以外によってプラズマを発生させるプラズマ装置においてはそれに対応する空間である。
固体のフッ素含有無機化合物は、標準状態(298K、大気圧)で固体であるフッ素含有無機化合物をいう。無機化合物は、炭素原子を含有しない化合物及び炭素原子を1個含有し、かつ水素原子を含有しない化合物をいう。
フッ化炭化水素とは、炭化水素化合物の水素原子の少なくとも1個がフッ素原子で置換されている化合物をいい、炭化水素化合物の水素原子の全てがフッ素原子で置換されている化合物を包含する。
Here, thermal non-equilibrium refers to a state in which the temperature of ions and molecules is different from the temperature of electrons, and in a thermal non-equilibrium region within a plasma device, the temperature of electrons is higher than the temperature of ions and molecules.
The discharge region in a plasma device is the space between opposing electrodes in a plasma device that generates plasma using electrodes, but in a method in which a flame is extracted outside the space between the electrodes, such as a plasma jet, it corresponds to the flame zone, and in a plasma device that generates plasma by means other than electrodes, it is the corresponding space.
The solid fluorine-containing inorganic compound refers to a fluorine-containing inorganic compound that is solid under standard conditions (298 K, atmospheric pressure). The inorganic compound refers to a compound that does not contain carbon atoms and a compound that contains one carbon atom and does not contain hydrogen atoms.
The term "fluorohydrocarbon" refers to a compound in which at least one hydrogen atom of a hydrocarbon compound has been substituted with a fluorine atom, and includes a compound in which all hydrogen atoms of a hydrocarbon compound have been substituted with fluorine atoms.

本発明のフッ化炭化水素の製造方法によれば、フッ化炭化水素が以下のようにして生成するものと推測される。
プラズマ装置の熱的非平衡領域に、式1:CH-R〔ここで、Rは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は有機基(ただし、炭化水素基を除く。)である。〕で表される化合物を供給すると、この領域内で式1の化合物から、種々の活性種が生成する。プラズマ装置の熱的非平衡領域では、式1の化合物の分解が適度に抑制され、生成した活性種は、十分な量のCH3ラジカルやCH3イオンといった式1の化合物の部分構造を含むラジカルやイオン(以下、「CH3ラジカル等」ともいう。)を含む。その際に、固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種をプラズマ装置の熱的非平衡領域に存在させておく。固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種は、フッ素イオン及びフッ素ラジカルの少なくとも一種(以下、「フッ素源」ともいう。)を含む。
そして、式1の化合物より生成した活性種(CH3ラジカル等を含む)と、上記固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種(フッ素源を含む)とを含む、プラズマ装置の熱的非平衡領域内のガスをプラズマ装置外に連続的に放出することで、これらの活性種が結合し、フッ化炭化水素が生成する。このように、プラズマを利用することにより、気相で、触媒を使用せずに、簡便にフッ化炭化水素を製造することができる。その際に、フッ素源の生成に、固体のフッ素含有無機化合物を使用することで、フッ化炭化水素の製造を安価に行うことができる。
According to the method for producing fluorocarbons of the present invention, it is presumed that fluorocarbons are produced as follows.
When a compound represented by formula 1: CH 3 -R (wherein R is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an organic group (excluding a hydrocarbon group)) is supplied to a thermal non-equilibrium region of a plasma device, various active species are generated from the compound of formula 1 in this region. In the thermal non-equilibrium region of the plasma device, decomposition of the compound of formula 1 is appropriately suppressed, and the generated active species contain a sufficient amount of radicals and ions containing a partial structure of the compound of formula 1, such as CH 3 radicals and CH 3 ions (hereinafter also referred to as "CH 3 radicals, etc."). At that time, active species derived from a solid fluorine-containing inorganic compound are allowed to exist in the thermal non-equilibrium region of the plasma device. The active species derived from a solid fluorine-containing inorganic compound contain at least one of fluorine ions and fluorine radicals (hereinafter also referred to as "fluorine source").
Then, the gas in the thermally non-equilibrium region of the plasma device, which contains active species (including CH3 radicals, etc.) generated from the compound of formula 1 and active species (including a fluorine source) derived from the solid fluorine-containing inorganic compound, is continuously released to the outside of the plasma device, whereby these active species combine to generate fluorohydrocarbons. In this way, by utilizing plasma, fluorohydrocarbons can be easily produced in the gas phase without using a catalyst. In this case, by using a solid fluorine-containing inorganic compound to generate the fluorine source, fluorohydrocarbons can be produced at low cost.

本発明のフッ化炭化水素の製造方法では、プラズマ装置として、大気圧低温プラズマ又は真空プラズマを形成する装置を利用することができる。このようなプラズマ装置内の放電領域は、熱的非平衡プラズマ領域に相当する。 In the method for producing fluorocarbons of the present invention, a device that forms atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma can be used as the plasma device. The discharge region in such a plasma device corresponds to a thermal non-equilibrium plasma region.

具体的には、大気圧低温プラズマ又は真空プラズマを形成する装置内に、固体のフッ素含有無機化合物を配置し、次いで酸素含有化合物を導入して、固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を発生させ、この装置に、式1の化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給することができる。これにより、式1の化合物を供給する装置内で、固体のフッ素含有無機化合物を活性化することができ、有利である。 Specifically, a solid fluorine-containing inorganic compound is placed in an apparatus for forming atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma, and then an oxygen-containing compound is introduced to generate active species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound, and a raw material gas containing the compound of formula 1 and an inert gas can be continuously supplied to this apparatus. This advantageously enables the solid fluorine-containing inorganic compound to be activated in the apparatus that supplies the compound of formula 1.

固体のフッ素含有無機化合物からのフッ素源の発生は、プラズマ装置内の放電領域に酸素含有化合物を導入することにより、酸素を含有する活性種(例えば、各種イオン(酸素イオン、炭酸イオン等)、各種ラジカル(一酸化炭素ラジカル、二酸化炭素ラジカル)等)を発生させ、固体のフッ素含有無機化合物に衝突させてフッ素源を叩き出すことによることができる。例えば、出発物質がCaF等の場合、酸素を含有する活性種(例えば、各種イオン(酸素イオン、炭酸イオン等)、各種ラジカル(一酸化炭素ラジカル、二酸化炭素ラジカル)等)の衝突により、領域内で、その標準生成エネルギーに近い安定した化合物(例えば、炭酸塩(CaCO等)の生成が期待でき、ギブスの自由エネルギーの観点からフッ素源の発生に有利である。 The generation of a fluorine source from a solid fluorine-containing inorganic compound can be achieved by introducing an oxygen-containing compound into the discharge region in a plasma device to generate oxygen-containing active species (e.g., various ions (oxygen ions, carbonate ions, etc.), various radicals (carbon monoxide radicals, carbon dioxide radicals), etc.), which are then collided with the solid fluorine-containing inorganic compound to knock out the fluorine source. For example, when the starting material is CaF2 , etc., a stable compound (e.g., carbonate (CaCO3, etc.)) close to its standard formation energy can be expected to be generated in the region by the collision of oxygen-containing active species (e.g., various ions (oxygen ions, carbonate ions, etc.), various radicals (carbon monoxide radicals, carbon dioxide radicals ), etc.), which is advantageous for the generation of a fluorine source from the viewpoint of Gibbs' free energy.

また、本発明のフッ化炭化水素の製造方法では、プラズマ装置として、大気圧熱プラズマを形成する装置を利用することができる。このようなプラズマ装置内の放電領域周辺は、プラズマの輻射により高い温度(およそ1000~3000K)に達しており、この温度領域は熱的非平衡領域に相当し、化学種は励起や解離反応を起こし得る。 In addition, in the method for producing fluorohydrocarbons of the present invention, a device that forms atmospheric pressure thermal plasma can be used as the plasma device. The area around the discharge region in such a plasma device reaches a high temperature (approximately 1000 to 3000 K) due to plasma radiation, and this temperature region corresponds to a thermal non-equilibrium region, where chemical species can undergo excitation and dissociation reactions.

大気圧熱プラズマを形成する装置を利用する場合、プラズマ装置内の放電領域において、固体のフッ素含有無機化合物を活性化させ、フッ素源を発生させることができる。固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種は、同じプラズマ装置内の放電領域周辺の1000~3000Kの温度領域に供給することができ、簡便かつ効率的なフッ化炭化水素の製造が期待でき、有利である。 When using a device that forms atmospheric pressure thermal plasma, a solid fluorine-containing inorganic compound can be activated in the discharge region of the plasma device to generate a fluorine source. The activated species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound can be supplied to a temperature region of 1000 to 3000 K around the discharge region of the same plasma device, which is advantageous in that it is expected to enable simple and efficient production of fluorohydrocarbons.

本発明のフッ化炭化水素の製造方法は、固体のフッ素含有無機化合物は、式2:M-Fx(ここで、Mは、Li、Na、Mg、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、B、Cs、Ba、Pb又はSnであり、xはMの価数である。)で示される化合物の少なくとも一種であることが好ましい。これらの化合物は、フッ素源を容易に生成させることができる。また、これらの化合物を用いることにより、従来のフッ化炭化水素の製造方法よりも容易にコストを抑えることができる。 In the method for producing fluorocarbons of the present invention, the solid fluorine-containing inorganic compound is preferably at least one type of compound represented by formula 2: M-Fx (wherein M is Li, Na, Mg, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Al, B, Cs, Ba, Pb or Sn, and x is the valence of M). These compounds can easily generate a fluorine source. Furthermore, by using these compounds, costs can be easily reduced compared to conventional methods for producing fluorocarbons.

本発明のフッ化炭化水素の製造方法では、不活性ガスは、N2、Ar及びHeからなる群より選択される少なくとも一種であることができる。 In the method for producing a fluorohydrocarbon of the present invention, the inert gas may be at least one selected from the group consisting of N2 , Ar and He.

さらに、本発明のフッ化炭化水素の製造方法において、原料ガスに占める式1で表される化合物の含有割合が、1体積%以上85体積%以下であることが好ましい。含有割合が上記範囲内であれば、目的物であるフッ化炭化水素を効率的に製造することができる。 Furthermore, in the method for producing fluorohydrocarbons of the present invention, it is preferable that the content of the compound represented by formula 1 in the raw material gas is 1% by volume or more and 85% by volume or less. If the content is within the above range, the target fluorohydrocarbons can be produced efficiently.

本発明のフッ化炭化水素の製造方法は、モノフルオロメタンを目的物質とすることができる。 The method for producing fluorohydrocarbons of the present invention can produce monofluoromethane as the target substance.

本発明によれば、モノフルオロメタンをはじめとするフッ化炭化水素を、気相流通方式で、触媒を使用せずに、簡便に、かつ安価に製造することが可能な製造方法を提供することができる。 The present invention provides a method for producing fluorohydrocarbons, including monofluoromethane, simply and inexpensively using a gas-phase flow system without using a catalyst.

実施例で使用したプラズマ装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a plasma device used in the examples.

以下に、本発明の実施形態について詳しく説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention.

[固体のフッ素含有無機化合物]
固体のフッ素含有無機化合物は、フッ素原子を1個以上含有する、固体の無機化合物であればよい。通常、フッ素原子は6個以下である。
[Solid fluorine-containing inorganic compounds]
The solid fluorine-containing inorganic compound may be any solid inorganic compound containing one or more fluorine atoms, typically six or less.

固体のフッ素含有無機化合物としては、式2:M-Fx(ここで、Mは、Li、Na、Mg、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、B、Cs、Ba、Pb又はSnであり、xはMの価数である。)で示される化合物が挙げられ、例えば、NaF、KF、CaF等であり、経済性及び安全性の点からCaFが好ましい。これらは1種のみでも、2種以上の任意の組み合わせであってもよい。 Examples of solid fluorine-containing inorganic compounds include compounds represented by formula 2: M-Fx (wherein M is Li, Na, Mg, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Al, B, Cs, Ba, Pb or Sn, and x is the valence of M), such as NaF, KF and Ca 2 F, with Ca 2 F being preferred from the standpoints of economy and safety. These may be used alone or in any combination of two or more kinds.

[式1の化合物]
式1の化合物は、式1:CH-R〔ここで、Rは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は有機基(ただし、炭化水素基を除く。〕で表される化合物である。式1の化合物は、1種のみでも、2種以上を併用してもよい。
[Compound of Formula 1]
The compound of formula 1 is a compound represented by formula 1: CH 3 -R (wherein R is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an organic group (excluding hydrocarbon groups). The compound of formula 1 may be used alone or in combination of two or more kinds.

ここで、有機基(ただし、炭化水素基を除く。)は、炭素原子を少なくとも1個含む官能基(ただし、炭素原子及び水素原子のみからなるものを除く。)、ならびに酸素、窒素及び硫黄から選択される少なくとも1個を含み、かつ炭素原子を含まない官能基をいい、含酸素有機基、含窒素有機基、含硫黄有機基が挙げられる。 Here, organic groups (excluding hydrocarbon groups) refer to functional groups containing at least one carbon atom (excluding those consisting only of carbon atoms and hydrogen atoms), as well as functional groups containing at least one atom selected from oxygen, nitrogen, and sulfur, but no carbon atoms, and examples of such groups include oxygen-containing organic groups, nitrogen-containing organic groups, and sulfur-containing organic groups.

含酸素有機基としては、ヒドロキシ(-OH)、カルボキシ(-COOH)、ホルミル(-CHO)、ホルミルオキシ(-O-CH(=O))、アシル(-CR1(=O))、アシルオキシ(-O-CR1(=O))、アルコキシ(-OR1)、アルコキシカルボニル(-C(=O)-OR1)等が挙げられる。ここで、R1は、アルキルであり、好ましくはC1~C4アルキルであり、より好ましくはメチル又はエチルである。 Examples of oxygen-containing organic groups include hydroxy (-OH), carboxy (-COOH), formyl (-CHO), formyloxy (-O-CH(=O)), acyl (-CR 1 (=O)), acyloxy (-O-CR 1 (=O)), alkoxy (-OR 1 ), alkoxycarbonyl (-C(=O)-OR 1 ), etc., where R 1 is alkyl, preferably C1 to C4 alkyl, more preferably methyl or ethyl.

含窒素有機基としては、非置換アミノ(-NH2)、置換アミノ(-NR23)、ニトロ(-NO2)、シアノ(-CN)等が挙げられる。ここで、R2及びR3は、独立して、水素又はアルキルであるが、少なくとも一方はアルキルであり、アルキルは、好ましくはC1~C4アルキルであり、より好ましくはメチル又はエチルである。 Examples of nitrogen-containing organic groups include unsubstituted amino (-NH 2 ), substituted amino (-NR 2 R 3 ), nitro (-NO 2 ), and cyano (-CN), in which R 2 and R 3 are independently hydrogen or alkyl, provided that at least one of them is alkyl, and the alkyl is preferably C1 to C4 alkyl, more preferably methyl or ethyl.

含硫黄有機基としては、メルカプト(-SH)、スルホ(-SO3H)、アルキルチオ(-SR4)等が挙げられる。ここで、R4は、アルキルであり、好ましくはC1~C4アルキルであり、より好ましくはメチルである。 Examples of sulfur-containing organic groups include mercapto (-SH), sulfo (-SO 3 H), and alkylthio (-SR 4 ), where R 4 is alkyl, preferably C1 to C4 alkyl, and more preferably methyl.

Rとしては、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ(-OH)、アルコキシ(-OR1)、アシル(-CR1(=O))、置換アミノ(-NR23)(ここで、R1、R2及びR3は上記のとおりである。)が好ましく、水素原子、塩素原子、ヒドロキシ、メトキシ、アセチル、ジメチルアミノがより好ましい。 R is preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, hydroxy (-OH), alkoxy (-OR 1 ), acyl (-CR 1 (=O)), or a substituted amino (-NR 2 R 3 ) (wherein R 1 , R 2 and R 3 are as defined above), and more preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, hydroxy, methoxy, acetyl, or dimethylamino.

式1の化合物としては、CH4、CH3OH、CH3Cl、CH3Br、CH3I、CH3CHO、HCOOCH3、CH3COOCH3、CH3COOC25、CH3NH2、(CH32NH、(CH33N、CH3CN、CH3NO2、CH3SH、CH3SCH3、CH3OCH3、CH3OC25、CH3COCH3、CH3COC25等が挙げられ、取扱いの容易さの点からCH4、CH3OH、CH3Cl、CH3COCH3、CH3OCH3、(CH33Nが好ましく、CH3OHがより好ましい。 Examples of the compound of formula 1 include CH4, CH3OH , CH3Cl , CH3Br , CH3I, CH3CHO, HCOOCH3, CH3COOCH3, CH3COOC2H5, CH3NH2, (CH3)2NH , ( CH3 ) 3N , CH3CN , CH3NO2 , CH3SH , CH3SCH3 , CH3OCH3 , CH3OC2H5 , CH3COCH3 , and CH3COC2H5 . From the viewpoint of ease of handling , CH4 , CH3OH , CH3Cl , CH3COCH3 , CH3OCH3 , and ( CH3 ) 3 N is preferred, and CH 3 OH is more preferred.

[不活性ガス]
不活性ガスとしては、N2、He、Ne、Ar、Xe、Kr、CO2等が挙げられ、N2、Ar、He、CO2が好ましく、N2、Arがより好ましい。不活性ガスは、1種のみでも、2種以上の併用でもよい。
[Inert gas]
Examples of the inert gas include N2 , He, Ne, Ar, Xe, Kr, and CO2 , and N2 , Ar, He, and CO2 are preferred, and N2 and Ar are more preferred. The inert gas may be used alone or in combination of two or more kinds.

[原料ガス]
原料ガスは、式1の化合物及び不活性ガスを含む。式1の化合物は、標準状態(大気圧、298K)において、気体、液体、固体のいずれであってもよいが、原料ガスを熱的非平衡領域に導入する際には気体である。
[Raw material gas]
The source gas contains the compound of formula 1 and an inert gas. The compound of formula 1 may be in any of a gas, liquid, and solid state under standard conditions (atmospheric pressure, 298 K), but is in a gas state when the source gas is introduced into the thermally non-equilibrium region.

原料ガス中の式1の化合物及び不活性ガスの含有割合は、特に限定されず、任意の割合で調整できる。原料ガスに占める式1の化合物の含有割合は、1体積%以上が好ましく、5体積%以上がより好ましく、また、85体積%以下が好ましく、80体積%以下がより好ましい。式1の化合物及び不活性ガス以外の原料ガスの残部は、周囲環境から不可避的に混入する不純物であることが好ましい。 The content ratio of the compound of formula 1 and the inert gas in the raw material gas is not particularly limited and can be adjusted to any ratio. The content ratio of the compound of formula 1 in the raw material gas is preferably 1 vol.% or more, more preferably 5 vol.% or more, and is preferably 85 vol.% or less, more preferably 80 vol.% or less. The remainder of the raw material gas other than the compound of formula 1 and the inert gas is preferably impurities that are inevitably mixed in from the surrounding environment.

原料ガスは、プラズマ装置の熱的非平衡領域で式1の化合物及び不活性ガスを含んでいればよい。プラズマ装置の熱的非平衡領域に、式1の化合物及び不活性ガスを、それぞれ気体として、別々に供給して、原料ガスとしてもよく、全部を予め混合した気体として供給して、原料ガスとしてもよく、あるいは一部を予め混合した気体として、残部の気体とは別々に供給して、原料ガスとしてもよい。 The raw material gas may contain the compound of formula 1 and an inert gas in the thermally non-equilibrium region of the plasma device. The compound of formula 1 and the inert gas may be supplied separately as gases to the thermally non-equilibrium region of the plasma device to be used as the raw material gas, or all of them may be supplied as a premixed gas to be used as the raw material gas, or a portion of them may be supplied as a premixed gas separately from the remaining gas to be used as the raw material gas.

式1の化合物が標準状態で気体であるか、あるいは蒸気圧が十分高く加熱等により容易に気化する液体の場合、別途気化室等を設けることなく、式1の化合物を気体として、熱的非平衡領域に供給することができる。供給流量の制御は、マスフローコントローラー等を用いて行うことができる。 If the compound of formula 1 is a gas under standard conditions, or a liquid with a sufficiently high vapor pressure that can be easily vaporized by heating, etc., the compound of formula 1 can be supplied as a gas to the thermally non-equilibrium region without providing a separate vaporization chamber, etc. The supply flow rate can be controlled using a mass flow controller, etc.

式1の化合物が、標準状態で蒸気圧が低い液体又は固体である場合、式1の化合物を、別途設けた気化室で気化させた後、気相流通反応器に供給することができる。固体の場合、加熱して液体とした後、気化室に導入することができる。 When the compound of formula 1 is a liquid or solid with a low vapor pressure at standard conditions, the compound of formula 1 can be vaporized in a separately provided vaporization chamber and then fed to the gas-phase flow reactor. When it is a solid, it can be heated to make it liquid and then introduced into the vaporization chamber.

例えば、式1の化合物が十分気化する温度及び圧力に保持した気化室に、式1の化合物を液体の状態で導入することにより気化させることができる。気化室の温度及び圧力は、式1の化合物が、瞬時に気化可能な温度及び圧力に保持することが好ましい。このような気化室を利用することにより、式1の化合物を、液体として気化室に連続的に導入し、気化室で瞬時に気化させて、気体としてプラズマ装置の熱的非平衡領域に連続的に供給することができる。供給流量の制御は、気化室で気化したガスを、マスフローコントローラー等で制御することにより行うか、あるいは、式1の化合物を、液体の状態で気化室に連続的に導入する際に、液体マスフローコントローラー等で制御することにより行うことができる。気化させた式1の化合物をプラズマ装置の熱的非平衡領域に導入する際、不活性ガスで希釈してもよい。 For example, the compound of formula 1 can be vaporized by introducing it in a liquid state into a vaporization chamber maintained at a temperature and pressure at which the compound of formula 1 is sufficiently vaporized. The temperature and pressure of the vaporization chamber are preferably maintained at a temperature and pressure at which the compound of formula 1 can be vaporized instantly. By using such a vaporization chamber, the compound of formula 1 can be continuously introduced into the vaporization chamber as a liquid, instantly vaporized in the vaporization chamber, and continuously supplied as a gas to the thermally non-equilibrium region of the plasma device. The supply flow rate can be controlled by controlling the gas vaporized in the vaporization chamber with a mass flow controller or the like, or by controlling the compound of formula 1 when it is continuously introduced into the vaporization chamber in a liquid state with a liquid mass flow controller or the like. The vaporized compound of formula 1 may be diluted with an inert gas when it is introduced into the thermally non-equilibrium region of the plasma device.

[熱的非平衡領域]
本発明の製造方法では、原料ガスをプラズマ装置の熱的非平衡領域に導入する。プラズマ装置の熱的非平衡領域で、式1の化合物を熱的非平衡の状態とし、種々の活性種を生成させることができる。熱的非平衡の領域では、式1の化合物の分解が適度に抑制され、CH3ラジカルを生成させる点で有利である。
[Thermal non-equilibrium region]
In the manufacturing method of the present invention, the raw material gas is introduced into the thermal non-equilibrium region of the plasma device. In the thermal non-equilibrium region of the plasma device, the compound of formula 1 is brought into a thermal non-equilibrium state, and various active species can be generated. In the thermal non-equilibrium region, the decomposition of the compound of formula 1 is appropriately suppressed, which is advantageous in terms of generating CH3 radicals.

プラズマ装置の熱的非平衡領域は、大気圧低温プラズマ又は真空プラズマによる放電領域であることができる。大気圧低温プラズマ又は真空プラズマの形成には、電気的な方法を利用することができる。
大気圧低温プラズマとしては、低温大気圧下で、誘電体バリア放電、グロー放電、パルス放電を行う方式が挙げられ、真空プラズマとしては、低温低圧下で、グロー放電、高周波放電を行う方式が挙げられる。
The thermal non-equilibrium region of the plasma device can be a discharge region by atmospheric pressure low temperature plasma or vacuum plasma. An electrical method can be used to generate the atmospheric pressure low temperature plasma or vacuum plasma.
Examples of atmospheric pressure low-temperature plasma include systems in which dielectric barrier discharge, glow discharge, and pulse discharge are performed under low temperature and atmospheric pressure, while examples of vacuum plasma include systems in which glow discharge and high-frequency discharge are performed under low temperature and low pressure.

プラズマ装置の熱的非平衡領域には、大気圧熱プラズマを作り出す反応場を利用することもでき、通常、大気圧熱プラズマを形成する装置の放電領域周辺の1000~3000Kの温度領域は熱的非平衡領域に対応する。 The thermal non-equilibrium region of the plasma device can also be a reaction field that creates atmospheric pressure thermal plasma, and typically the temperature region of 1000 to 3000 K around the discharge region of the device that creates atmospheric pressure thermal plasma corresponds to the thermal non-equilibrium region.

本発明の製造方法では、原料ガスをプラズマ装置の熱的非平衡領域に連続的に流通させるが、その際の空間速度は、特に限定されず、0.01h-1以上が好ましく、0.1h-1以上がより好ましく、0.3h-1以上がさらに好ましく、また、100000h-1以下が好ましく、50000h-1以下がより好ましく、10000h-1以下がさらに好ましい。空間速度が上記範囲内であれば、放電が困難になることが避けられ、生産性を低下させずにフッ化炭化水素を効率的に製造することができる。 In the production method of the present invention, the raw material gas is continuously passed through the thermal non-equilibrium region of the plasma device, and the space velocity at that time is not particularly limited and is preferably 0.01 h -1 or more, more preferably 0.1 h -1 or more, even more preferably 0.3 h -1 or more, and is preferably 100000 h -1 or less, more preferably 50000 h-1 or less, and even more preferably 10000 h-1 or less. If the space velocity is within the above range, it is possible to avoid difficulty in discharge, and fluorohydrocarbons can be efficiently produced without reducing productivity.

[フッ素源]
本発明の製造方法では、固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を熱的非平衡領域内に存在させる。固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種はフッ素源を含む。
[Fluorine source]
In the production method of the present invention, the active species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound is present in a thermal non-equilibrium region. The active species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound contains a fluorine source.

固体のフッ素含有無機化合物をプラズマ装置の熱的非平衡領域において活性化し、活性種を熱的非平衡領域内に存在させることができる。例えば、プラズマ装置の熱的非平衡領域に固体のフッ素含有無機化合物を配置し、次いで酸素含有化合物を導入する方法が挙げられる。熱的非平衡領域に酸素含有化合物を導入することにより、領域内で酸素イオンや酸素ラジカルを発生させ、固体のフッ素含有無機化合物に衝突させることで、フッ素源を叩き出すことができる。 A solid fluorine-containing inorganic compound can be activated in the thermal non-equilibrium region of a plasma device, and active species can be present in the thermal non-equilibrium region. For example, a method can be used in which a solid fluorine-containing inorganic compound is placed in the thermal non-equilibrium region of a plasma device, and then an oxygen-containing compound is introduced. By introducing an oxygen-containing compound into the thermal non-equilibrium region, oxygen ions and oxygen radicals can be generated in the region, and the fluorine source can be driven out by colliding with the solid fluorine-containing inorganic compound.

例えば、固体のフッ素含有無機化合物はシリコンウエハ等に塗布して、プラズマ装置内に配置することができる。この場合、固体のフッ素含有無機化合物の量が0.2mg/cm以上となるように塗布することができ、塗布厚みは1μm以上が好ましい。フッ素源を発生されるために、熱的非平衡領域に供給される酸素含有化合物としては、O、SO等が挙げられる。酸素含有化合物は、原料ガスと一緒に、プラズマ装置の熱的非平衡領域に導入してもよい。
不活性ガス又は式1の化合物が酸素を含有する場合、これらは酸素含有化合物を兼ねることができる。例えば、不活性ガスとしてはCO、式1の化合物としてはCHOH、CHCHOが挙げられる。
酸素含有化合物の量は、系内に供給される炭素原子数に対する酸素原子数の比(酸素原子数/炭素原子数)が0.5以上10以下になるようにすることが好ましい。
For example, the solid fluorine-containing inorganic compound can be applied to a silicon wafer or the like and placed in a plasma device. In this case, the amount of the solid fluorine-containing inorganic compound can be applied so that it is 0.2 mg/ cm2 or more, and the thickness of the application is preferably 1 μm or more. Examples of oxygen-containing compounds that are supplied to the thermal non-equilibrium region to generate a fluorine source include O2 and SO2 . The oxygen-containing compound may be introduced into the thermal non-equilibrium region of the plasma device together with a raw material gas.
When the inert gas or the compound of formula 1 contains oxygen, they can also serve as the oxygen-containing compound. For example, the inert gas is CO 2 , and the compound of formula 1 is CH 3 OH or CH 3 CHO.
The amount of the oxygen-containing compound is preferably adjusted so that the ratio of the number of oxygen atoms to the number of carbon atoms supplied into the system (number of oxygen atoms/number of carbon atoms) is 0.5 or more and 10 or less.

上記のようにしてフッ素源を発生させたプラズマ装置内に、式1の化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給することができる。
あるいは発生した活性種を、別の大気圧低温プラズマや真空プラズマ用のプラズマ装置に供給し、別のプラズマ装置内に、式1の化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給してもよい。
A source gas containing the compound of formula 1 and an inert gas can be continuously supplied into the plasma device in which the fluorine source is generated as described above.
Alternatively, the generated active species may be supplied to another plasma device for atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma, and a raw material gas containing the compound of formula 1 and an inert gas may be continuously supplied to the other plasma device.

固体のフッ素含有無機化合物の活性化は、例えば、大気圧熱プラズマを形成する装置の場合、放電領域に、固体のフッ素含有無機化合物を導入して活性化させることができる。この場合、固体のフッ素含有無機化合物は連続的に供給することが好ましく、供給に際しては、定量フィーダー、ディスクフィーダー、マイクロンフィーダー、モーノポンプ等を用いることができる。固体のフッ素含有無機化合物の量は、系内に供給される炭素原子数に対するフッ素原子数が0.25以上25以下であることが好ましい。
発生した活性種を、同じプラズマ装置内の放電領域周辺の1000~3000Kの温度領域に供給することができる。具体的には、放電領域で発生した活性種を、放電領域周辺の1000~3000Kの温度領域に移行させればよい。
あるいは発生した活性種を、大気圧低温プラズマや真空プラズマ用のプラズマ装置に供給し、大気圧低温プラズマや真空プラズマ用のプラズマ装置内に、式1の化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給してもよい。
The activation of the solid fluorine-containing inorganic compound can be achieved, for example, by introducing the solid fluorine-containing inorganic compound into the discharge region in the case of an apparatus for forming atmospheric pressure thermal plasma. In this case, it is preferable to continuously supply the solid fluorine-containing inorganic compound, and a quantitative feeder, a disk feeder, a micron feeder, a mono pump, or the like can be used for supplying the solid fluorine-containing inorganic compound. The amount of the solid fluorine-containing inorganic compound is preferably such that the number of fluorine atoms relative to the number of carbon atoms supplied into the system is 0.25 or more and 25 or less.
The generated active species can be supplied to a temperature region of 1000 to 3000 K around the discharge region in the same plasma device. Specifically, the active species generated in the discharge region can be transferred to a temperature region of 1000 to 3000 K around the discharge region.
Alternatively, the generated active species may be supplied to a plasma device for atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma, and a raw material gas containing the compound of formula 1 and an inert gas may be continuously supplied to the plasma device for atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma.

[フッ化炭化水素]
プラズマ装置の熱的非平衡領域内のガスをプラズマ装置外に連続的に放出することでフッ化炭化水素を得ることができる。熱的非平衡領域内のガスは、フッ素源及び式1の化合物から生成したCH3ラジカルをはじめとする種々の活性種を含む。これらを連続的に領域外に放出することで、フッ素源と活性種が結合し、フッ化炭化水素が生成する。連続的な放出は、原料ガスの連続的な流通に対応する空間速度で行うことができる。
[Fluorocarbons]
Hydrofluorocarbons can be obtained by continuously discharging the gas in the thermal non-equilibrium region of the plasma device to the outside of the plasma device. The gas in the thermal non-equilibrium region contains various active species, including CH3 radicals generated from the fluorine source and the compound of formula 1. By continuously discharging these to the outside of the region, the fluorine source and the active species combine to generate hydrofluorocarbons. The continuous discharge can be performed at a space velocity corresponding to the continuous flow of the raw material gas.

ガスをプラズマ装置外に放出した後、さらに熱交換器に導入して冷却してもよい。熱交換器の方式は、特に限定されず、空冷、水冷式等が挙げられる。放出物には、目的物質であるフッ化炭化水素以外に、炭化水素等が含まれ得るので、分離精製工程に付してもよい。分離精製方法としては、蒸留、溶液等による吸収、膜分離等が挙げられる。 After the gas is discharged from the plasma device, it may be further cooled by being introduced into a heat exchanger. The type of heat exchanger is not particularly limited, and examples include air-cooling and water-cooling. The discharged material may contain hydrocarbons in addition to the target substance, fluorohydrocarbons, and may therefore be subjected to a separation and purification process. Examples of separation and purification methods include distillation, absorption by a solution, membrane separation, etc.

本発明の製造方法によれば、各種のフッ化炭化水素を製造することができ、なかでも、炭素原子数1のフッ化炭化水素を製造することができる。具体的には、CH3F、CH22、CHF3、CF4が挙げられる。モノフルオロメタン(CH3F)の用途としてはエッチングガス、ジフルオロメタン(CH22)及びトリフルオロメタン(CHF3)の用途としては、代替フロン材料やエッチングガスが挙げられる。本発明の製造方法は、モノフルオロメタンの製造に好適である。 According to the production method of the present invention, various kinds of fluorohydrocarbons can be produced, and in particular, fluorohydrocarbons having one carbon atom can be produced. Specific examples include CH3F , CH2F2 , CHF3 , and CF4 . Applications of monofluoromethane ( CH3F ) include etching gas, and applications of difluoromethane ( CH2F2 ) and trifluoromethane ( CHF3 ) include alternative fluorocarbon materials and etching gas. The production method of the present invention is suitable for producing monofluoromethane.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって
限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
図1に示す平行平板型高周波プラズマ装置1(上部電極11(60MHz)、下部電極13(2MHz)、容量35L)に、CaFを密度0.32mg/cm、厚さ約1μmでコーティングしたシリコンウエハ(4インチ)2を導入した。プラズマ装置1に、原料であるCH及び不活性ガスであるArを、25sccm及び270sccmの流量で、フッ素源の生成のため、Oを5sccmの流量で、混合ガスGとしてプラズマ装置に導入した。
Example 1
A silicon wafer (4 inches) 2 coated with CaF2 at a density of 0.32 mg/cm2 and a thickness of about 1 μm was introduced into a parallel plate type high frequency plasma device 1 (upper electrode 11 (60 MHz), lower electrode 13 (2 MHz), capacity 35 L) shown in Fig. 1. CH4 as raw material and Ar as inert gas were introduced into the plasma device 1 at flow rates of 25 sccm and 270 sccm, and O2 was introduced into the plasma device at a flow rate of 5 sccm as a mixed gas G for generating a fluorine source.

プラズマ装置1内で、混合ガスGを10PaA(絶対圧)に保った状態で、上部電極供給電力1800Wでプラズマ励起を行い、下部電極供給電力300Wにてシリコンウエハのエッチングも同時に行った。系外に出されるガスPの冷却は、室温(298K)下で真空ポンプにより連続的に排気することのみで行い、ガスPはアルミニウムバッグで捕集した。 In the plasma device 1, with the mixed gas G kept at 10 PaA (absolute pressure), plasma excitation was performed with a power supplied to the upper electrode of 1800 W, and silicon wafer etching was simultaneously performed with a power supplied to the lower electrode of 300 W. The gas P discharged out of the system was cooled only by continuously exhausting it with a vacuum pump at room temperature (298 K), and the gas P was collected in an aluminum bag.

捕集したガスPは、質量分析ガスクロマトグラフィー(GC-MS)(アジレント社製Agilent7890A)及び水素炎イオン化型ガスクロマトグラフィー(GC-FID)(アジレント社製Agilent6890N)により分析した。分析して得られたGC-MS及びGC-FIDの各成分の面積値から、フッ化炭化水素の収率を求めた。結果を表1に示す。
反応終了後、プラズマ装置1内から、シリコンウエハ2を取り出し、顕微赤外分光光度計(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製フーリエ変換赤外分光装置Nicolet iS10)でプラズマ照射面を観察したところ、CaCOのCO -由来のピークが870、1450cm-1付近に観測され、CaFに酸素含有の活性種が衝突し、フッ素源が叩き出されたことが確認された。
The collected gas P was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) (Agilent Agilent 7890A) and flame ionization gas chromatography (GC-FID) (Agilent Agilent 6890N). The yield of fluorohydrocarbons was calculated from the area values of each component of GC-MS and GC-FID obtained by the analysis. The results are shown in Table 1.
After the reaction was completed, the silicon wafer 2 was removed from the plasma device 1, and the plasma-irradiated surface was observed with a micro infrared spectrophotometer (Nicolet iS10 Fourier transform infrared spectrometer manufactured by Thermo Fisher Scientific K.K. ). Peaks derived from CO3- of CaCO3 were observed around 870 and 1450 cm -1 , confirming that oxygen-containing active species had collided with CaF2 and the fluorine source had been knocked out.

(実施例2)
CH、O、Arの流量をそれぞれ20sccm、10sccm、270sccmに変更したこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
Example 2
The flow rates of CH 4 , O 2 and Ar were changed to 20 sccm, 10 sccm and 270 sccm, respectively, and the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
CH、O、Arの流量をそれぞれ15sccm、15sccm、270sccmに変更したこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
Example 3
The flow rates of CH 4 , O 2 and Ar were changed to 15 sccm, 15 sccm and 270 sccm, respectively, and the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
CH、O、Arの流量をそれぞれ10sccm、20sccm、270sccmに変更したこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
Example 4
The flow rates of CH 4 , O 2 and Ar were changed to 10 sccm, 20 sccm and 270 sccm, respectively, and the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
CH、O、Arの流量をそれぞれ15sccm、15sccm、270sccmに変更し、上部電極500Wに変更した以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
(Example 5)
The flow rates of CH 4 , O 2 and Ar were changed to 15 sccm, 15 sccm and 270 sccm, respectively, and the upper electrode was changed to 500 W, but the same procedure was followed as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
CH、O、Arの流量をそれぞれ15sccm、15sccm、270sccmに変更し、上部電極1150Wに変更した以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
Example 6
The flow rates of CH 4 , O 2 and Ar were changed to 15 sccm, 15 sccm and 270 sccm, respectively, and the upper electrode was changed to 1150 W, but the same procedure was followed as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例7)
CHOH、Arの流量をそれぞれ10sccm、290sccmに変更し、Oを用いていないこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
(Example 7)
The flow rates of CH 3 OH and Ar were changed to 10 sccm and 290 sccm, respectively, and O 2 was not used, but the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例8)
CH、CO、Arの流量をそれぞれ15sccm、15sccm、270sccmに変更したこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
(Example 8)
The flow rates of CH 4 , CO 2 and Ar were changed to 15 sccm, 15 sccm and 270 sccm, respectively, and the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例9)
CH、CO、Arの流量をそれぞれ15sccm、45sccm、240sccmに変更したこと以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
(Example 9)
The flow rates of CH 4 , CO 2 and Ar were changed to 15 sccm, 45 sccm and 240 sccm, respectively, and the other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例10)
CH、O、Nの流量をそれぞれ15sccm、15sccm、270sccmに変更し、上部電極500Wに変更した以外は、実施例1と同様である。結果を表1に示す。
Example 10
The flow rates of CH 4 , O 2 and N 2 were changed to 15 sccm, 15 sccm and 270 sccm, respectively, and the upper electrode was changed to 500 W, but the same procedure was followed as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0007632086000001
Figure 0007632086000001

表1より、実施例では、触媒を使用せずに、フッ化炭化水素(モノフルオロメタン、ジフルオロメタン)を製造できることがわかる。 From Table 1, it can be seen that in the examples, fluorohydrocarbons (monofluoromethane, difluoromethane) can be produced without using a catalyst.

本発明によれば、フッ化炭化水素を、気相で、触媒を使用せずに製造することができる。本発明の製造方法は、触媒の活性低下による収率の低下といった事態を回避することができ、また、フッ化炭化水素を連続的に製造することができ、産業上の利用可能性が
高い。
According to the present invention, fluorohydrocarbons can be produced in a gas phase without using a catalyst. The production method of the present invention can avoid a situation in which a yield is reduced due to a decrease in catalyst activity, and can continuously produce fluorohydrocarbons, and has high industrial applicability.

1 平行平板型高周波プラズマ装置
2 CaFをコーティングしたシリコンウエハ
11 上部電極
12 マッチングボックス
13 下部電極
14 マッチングボックス
20 冷却ガス導入口
G 混合ガス
P ガス
1 Parallel plate type high frequency plasma device 2 Silicon wafer coated with CaF 2 11 Upper electrode 12 Matching box 13 Lower electrode 14 Matching box 20 Cooling gas inlet G Mixed gas P Gas

Claims (9)

固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を含むプラズマ装置の熱的非平衡領域に、式1:CH-R〔ここで、Rは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は有機基(ただし、炭化水素基を除く。)である。〕で表される化合物及び不活性ガスを含む原料ガスを連続的に供給し、
次いで、前記熱的非平衡領域内のガスを前記プラズマ装置外に連続的に放出することを含む、
フッ化炭化水素の製造方法。
A raw material gas containing a compound represented by formula 1: CH 3 -R (wherein R is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or an organic group (excluding a hydrocarbon group)) and an inert gas is continuously supplied to a thermal non-equilibrium region of a plasma device containing active species derived from a solid fluorine-containing inorganic compound,
and then continuously discharging the gas in the thermally non-equilibrium region out of the plasma device.
Method for producing fluorocarbons.
前記プラズマ装置が大気圧低温プラズマ又は真空プラズマを形成する装置であり、前記熱的非平衡領域が前記大気圧低温プラズマ又は真空プラズマを形成する装置内の放電領域である、請求項1記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to claim 1, wherein the plasma device is a device for forming atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma, and the thermally non-equilibrium region is a discharge region within the device for forming atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma. 前記大気圧低温プラズマ又は真空プラズマを形成する装置内に前記固体のフッ素含有無機化合物を配置し、次いで酸素含有化合物を導入して、前記固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を発生させる、請求項2記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to claim 2, wherein the solid fluorine-containing inorganic compound is placed in an apparatus for forming the atmospheric pressure low-temperature plasma or vacuum plasma, and then an oxygen-containing compound is introduced to generate active species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound. 前記プラズマ装置が大気圧熱プラズマを形成する装置であり、前記熱的非平衡領域が前記大気圧熱プラズマを形成する装置内の放電領域周辺の1000~3000Kの温度領域である、請求項1記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to claim 1, wherein the plasma device is a device for generating atmospheric pressure thermal plasma, and the thermal non-equilibrium region is a temperature region of 1000 to 3000 K around a discharge region in the device for generating atmospheric pressure thermal plasma. 前記大気圧熱プラズマを形成する装置内の放電領域で、前記固体のフッ素含有無機化合物由来の活性種を発生させる、請求項4記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to claim 4, wherein active species derived from the solid fluorine-containing inorganic compound are generated in a discharge region in the device for forming the atmospheric pressure thermal plasma. 前記固体のフッ素含有無機化合物が、式2:M-Fx(ここで、Mは、Li、Na、Mg、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、B、Cs、Ba、Pb又はSnであり、xはMの価数である。)で表される化合物の少なくとも一種である、請求項1~5のいずれか一項に記載フッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to any one of claims 1 to 5, wherein the solid fluorine-containing inorganic compound is at least one compound represented by formula 2: M-Fx (wherein M is Li, Na, Mg, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Al, B, Cs, Ba, Pb or Sn, and x is the valence of M). 前記不活性ガスが、N2、Ar及びHeからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1~6のいずれか一項記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing a fluorohydrocarbon according to any one of claims 1 to 6, wherein the inert gas is at least one selected from the group consisting of N2 , Ar and He. 前記原料ガスに占める前記式1で表される化合物の含有割合が、1体積%以上85体積%以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載のフッ化炭化水素の製造方法。 The method for producing fluorohydrocarbons according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of the compound represented by formula 1 in the raw material gas is 1% by volume or more and 85% by volume or less. 前記フッ化炭化水素がモノフルオロメタンである、請求項1~8のいずれか一項に記載のフッ化炭化水素の製造方法。

The method for producing a fluorohydrocarbon according to any one of claims 1 to 8, wherein the fluorohydrocarbon is monofluoromethane.

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