Kohlenstofftetrafluoridist eine vollständig anthropogene Verbindung, die in der Natur nicht vorkommt.Es gibt zwei primäre industrielle Synthesewege zur Herstellung von CF4:
Direkte Fluorierung – Hierbei wird elementarer Kohlenstoff mit überschüssigem elementarem Fluorgas bei hohen Temperaturen von 300–400 °C umgesetzt.Es ersetzt alle Wasserstoffatome in CH4 direkt durch Fluor.Allerdings begrenzen Nebenreaktionen die Ausbeute tendenziell auf 30–40 %.
Hydrofluorierung – HierMethan-CH4-Gas reagiert mit Fluorwasserstoff HF bei ~250 °C unter Verwendung eines Chrom- oder Antimonkatalysators.Dadurch entsteht ein Zwischenprodukt, das weiterreagiert und alle Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt, was über 90 % CF4 ergibt.
Beide Prozesse erfordern den Umgang mit gefährlichen fluorhaltigen Reaktanten mithilfe spezieller korrosionsbeständiger Geräte.Das rohe CF4-Produkt durchläuft außerdem nachfolgende Reinigungsschritte wie die fraktionierte Destillation, um eine Reinheit von >99,9 % zu erreichen, die für elektrische Anwendungen erforderlich ist.
Trotz dieser Komplexität sind Produkte im industriellen Maßstab möglichDie CF4-Aktion wurde Mitte des 20. Jahrhunderts gegründet, um die wachsende Nachfrage nach gasförmigen Dielektrika zu bedienen.Das typische moderne Produktionsvolumen liegt weltweit bei etwa 20.000 Tonnen pro Jahr.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Okt. 2023