Создан мощный катализатор для получения кремния

Российские ученые создали вещество, которое ускоряет реакцию получения чистого кремния, применяемого при создании ЖК-экранов и солнечных панелей. Результаты исследования опубликованы в Journal of Catalysis.

Создание наноматериалов на основе кремния — бурно развивающаяся область промышленности. Спрос на них растет, но технологии их получения до сих пор остаются довольно дорогостоящими. Уменьшить их стоимость и ускорить процесс получения могут помочь катализаторы. Это соединения, которые ускоряют течение химических реакций. Сейчас все чаще применяют системы из нескольких катализаторов, каждый из которых действует на определенную стадию процесса.

Проект сотрудников Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева и их коллег из ННГУ им. Лобачевского и УрФУ, поддержанный грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, направлен на улучшение традиционного способа производства поликристаллического кремния — материала, состоящего из связанных друг с другом мелких кристалликов. Он применяется в электронике, солнечной энергетике и кристаллографии, например для изготовления ЖК-экранов.

«Суть работы заключалась в создании катализаторов для получения моносилана — основного источника поликристаллического кремния. Впервые для этой реакции мы синтезировали и исследовали ряд катализаторов на основе имидазола. Мы проанализировали каталитическую активность различных его производных, среди которых нашли наиболее перспективное соединение», — рассказал руководитель проекта, старший научный сотрудник НГТУ Андрей Воротынцев.

Есть несколько способов синтеза кремния, но использование моносилана позволяет сделать материал более чистым. Моносилан, в свою очередь, синтезируют из трихлорсилана, который в ходе химической реакции играет роли как окислителя, так и восстановителя, то есть и принимает, и отдает электроны. Ученые разработали каталитические системы именно для этой реакции, потому что только с помощью нее можно создать высокочистый моносилан: более грязный не подходит для солнечной энергетики и микроэлектроники по своим физическим характеристикам.

«Созданные нами каталитические системы можно применять в производстве для получения моносилана. Эти катализаторы имеют более высокую активность по сравнению с коммерческими аналогами, а значит, и экономический эффект от внедрения таких соединений будет выше», — подчеркнул Воротынцев.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.