Учеными НГТУ им. Р.Е. Алексеева 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.

Проект сотрудников Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева, который осущеcтвлен совместно с коллегами из ННГУ им. Лобачевского и УрФУ и поддержан 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.

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.

«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 им. Р.Е. Алексеева 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 А.Воротынцев .

По материалам Indicator.Ru