МОСКВА, 18 сентября. /ТАСС/. Российские ученые создали новый катализатор, который значительно упростит производство поликристаллического кремния - материала, который используется при производстве солнечных батарей и жидкокристаллических экранов. Использование нового катализатора сделает такое производство гораздо дешевле. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на исследование в Journal of Catalysis.
Для производства большинства компонентов электронных приборов и гаджетов нужен особо чистый кремний как в виде одиночных кристаллов, так и в виде так называемого поликристаллического кремния. Так ученые называют особый материал, состоящий из микроскопических кристаллов сверхчистого полупроводника.
Поликремний, как отмечают авторы исследования, достаточно дешев благодаря тому, что кремний повсеместно встречается на Земле. Тем не менее, его производство можно сделать еще более доступным, а также безопасным для экологии, если создать более эффективные катализаторы для получения его "заготовок" - молекул силана, соединения кремния и четырех атомов водорода.
Ученые выяснили, как можно быстро и дешево синтезировать этот газ из молекул трихлорсилана, соединения хлора, кремния и водорода, экспериментируя с катализаторами на базе производных имидазола, ароматической органической молекулы. Как давно заметили химики, эти вещества могут взаимодействовать с молекулами трихлорсилана и заставлять их соединяться между собой, формируя чистый силан и побочные продукты реакции, которые тоже используются в производстве этого соединения.
Российские ученые выяснили, как лучше всего "упаковать" имидазолы и поменять их структуры таким образом, чтобы они оставались стабильными и максимально эффективно ускоряли формирование SiH4. В ходе последующих экспериментов российские химики попытаются сделать эти катализаторы еще более дешевыми и полезными, изучив то, как меняются их свойства при изменении структуры боковых цепей и появлении других типов отрицательно заряженных ионов в реакционной среде.
"Наши каталитические системы можно применять на производствах по получению моносилана. Эти катализаторы имеют более высокую активность по сравнению с коммерческими аналогами, а, значит, и экономический эффект от внедрения таких соединений будет выше", - заключил один из авторов исследования Андрей Воротынцев, химик из Нижегородского технологического университета.