В основе – новый метод прямого синтеза
Новый метод прямого синтеза диоксида кремния, разработанный учёными НИИ химии Университета Лобачевского, Института металлорганической химии РАН им. Г.А. Разуваева и Российского химико-технологического университета (РХТУ) им. Д.И. Менделеева, позволяет создавать высокоэффективные катализаторы для синтеза ключевого компонента современной микроэлектроники – моносилана – предшественника полупроводникового «электронного» кремния.
Пористые сорбенты на основе диоксида кремния российские химики впервые получили методом прямого, непрерывного и высокопроизводительного синтеза – индукционной потоковой левитации.
Индукционная левитация кремния достигалась путём двухступенчатого нагрева: на первой ступени увеличивалась проводимость кремния, затем он переводился в состояние левитации и расплава в противоточном индукторе.
Разработка позволяет создавать поток атомарного пара из объёмного образца кремния, с последующей конденсацией и окислением в атмосфере кислорода, и образованием наночастиц. На основе полученного диоксида кремния удалось получить катализаторы с высокой каталитической активностью в реакции диспропорционирования трихлорсилана, в результате которой образуется моносилан, а далее поли- и монокристаллический кремний – высокочистые и дорогостоящие компоненты современной микроэлектроники, – сообщил один из авторов проекта, заведующий лабораторией инженерной химии НИИ химии ННГУ им. Н.И. Лобачевского Андрей Воротынцев.
Разработанный метод позволяет получать наносферический и наноструктурированный диоксид кремния (кремнезем) производительностью до 100 г/ч в непрерывном бесконтактном режиме, значительно превосходя ранее известные способы синтеза кремнеземов.
Такие типы кремнеземов являются перспективным носителями активных центров катализаторов с высокой удельной площадью поверхности и возможностью придания им формы для применения в промышленных процессах.
Статью с результатами исследования опубликована в журнале Materials Today Chemistry издательский дом Elsevier.
Разработка проводилась в рамках гранта Российского научного фонда (РФН), финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках научного проекта «Лаборатория ионных материалов», а также Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» ННГУ им. Н. И. Лобачевского.
