Кремний, его соединения: .кремний – C01B 33/02

Изобретение относится к способу получения неорганических полупроводниковых наночастиц из сыпучего материала. Способ заключается в том, что подготавливают неорганический сыпучий полупроводниковый материал 14, который перемалывают при температуре от 100°С до 200°С в присутствии выбранного восстанавливающего агента. При этом вышеуказанный агент химическим путем восстанавливает оксиды одного или нескольких составных элементов полупроводникового материала, образующиеся при размоле, или предотвращает их образование будучи преимущественно окисленным. В результате получают полупроводниковые наночастицы неорганического сыпучего полупроводникового материала, имеющие стабильную поверхность, обеспечивающую электрический контакт между наночастицами, причем средства размола и/или один или более компонентов мельницы включают выбранный восстанавливающий агент, который представляет собой металл, выбранный из группы, включающей железо, хром, кобальт, никель, олово, титан, вольфрам, ванадий и алюминий, или сплав, содержащий один или более из этих металлов. Способ обеспечивает возможность получения неорганических полупроводниковых наночастиц, имеющих стабильную поверхность, а именно стабильных наночастиц кремния с полупроводниковыми свойствами. 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Материал, содержащий фуллерен и кремний, получают термической обработкой исходных материалов в реакционной камере с помощью струи высокотемпературной плазмы. В эту струю подают на разных уровнях последовательно фуллерен (3) и кремний (4). Оба вводимых компонента подвергают возгонке, осуществляют взаимную коагуляцию частиц этих материалов. Формируемую композицию подвергают воздействию циклонического потока инертной газовой среды (5), создаваемого вдоль стенок реакционной камеры - по периферии отводимого потока материала. Полученный материал, содержащий фуллерен и кремний, обладает высокой проводимостью, чувствительностью к электромагнитным и акустическим сигналам. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству высокочистого кремния, который может быть использован при изготовлении солнечных элементов. Способ включает загрузку в тигель исходного кремния на слой особо чистой кварцевой крупки, его нагрев в инертной атмосфере выше температуры плавления, выдержку при этой температуре, формирование капель расплава кремния путем его вытекания через калибровочное отверстие в дне тигля, охлаждение капель расплава до затвердевания в деионизованной воде с образованием гранул. При этом исходный кремний до загрузки в тигель смешивают с карбонатом кальция и диоксидом кремния, взятыми в количестве не менее 0,05 моль каждого на 1 моль кремния, и нагрев производят со скоростью не более 15°С в минуту. Способ позволяет получать гранулы кремния высокой чистоты из промышленно выпускаемого технического кремния марок КР1, КРО и КРОО, а также из отходов кремния в полупроводниковом производстве. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к нанотехнологиям в области химии. Способ включает взаимодействие соединения кремния тетраэтилортосиликата с восстановителем - боргидридом натрия в присутствии ионной жидкости, содержащей катион диалкилимидозолия, в среде органического растворителя и отделение образовавшихся наночастиц кремния. В качестве ионной жидкости может быть использован 1,3-диметилимидазолий йодид, в качестве органического растворителя - диглим. Взаимодействие проводят в атмосфере инертного газа. Изобретение обеспечивает получение нанокристаллического кремния в отсутствии галогенидов кремния и металлического натрия в условиях гомогенного протекания реакции. Способ технологичен и хорошо воспроизводим. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии при сорбционном извлечении редких элементов из растворов, образующихся в процессе выщелачивания руд. Для осуществления способа проводят обработку анионита кислыми растворами фторидов состава 2,5 г-экв/л F^- и 10% серной и азотной кислоты в статическом режиме при времени контакта 2-3 часа. В качестве раствора кислот используют кислые маточники экстракционного передела гидрометаллургического извлечения из рудного сырья редких металлов, содержащие 10% H ₂SO₄ и 0,06-0,15 г-экв/л иона нитрата NО ₃. Изобретение обеспечивает удешевление способа обескремнивания анионитов при сохранении механической прочности анионита и остаточного содержания SiO₂. 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к использованию в качестве энергоносителей исходных материалов, содержащих диоксид кремния. Изобретение касается способа и устройства выработки энергии и включает в себя следующие операции: введение исходного материала в зону реакции, причем исходный материал содержит один или несколько следующих компонентов: песок, боксит, содержащий диоксид кремния, кварц, гнейс, слюда, гранит, сланец; использование источника первичной энергии, чтобы начать реакцию, в которой исходный материал нагревается и из исходного материала выделяется кремний; использование кремния в первой частичной реакции, которая протекает экзотермически и позволяет выделять теплоту; использование указанной теплоты как вторичной энергии для замещения источника первичной энергии при нагревании исходного материала и/или для подачи по меньшей мере в одну дополнительную частичную реакцию или в несколько частичных реакций, которые требуют ввода энергии, по окончании которых получают продукт, содержащий кремний, в частности карбид кремния, нитрид кремния. Технический результат - получение кремниевых продуктов, которые могут быть использованы как энергоносители. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии при сорбционной переработке растворов кислотного выщелачивания руд редких металлов. Для осуществления способа проводят обработку анионитов растворами плавиковой кислоты или ее солей, содержащими 2,5 моль/л фтор-иона, 10% серной кислоты и ионы трехвалентного железа при мольном отношении Fe³⁺/F, равном 1:2. Предложенный способ обеспечивает исключение коррозии применяемой аппаратуры при сохранении технических показателей десорбции кремния. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к переработке кремнистых пород для получения полупроводникового кремния, который может быть использован при изготовлении солнечных элементов и в электронной технике. Способ включает разрушение и переработку кремнистой породы, восстановление кремнезема в электрической печи до кремния, химико-металлургическую очистку и измельчение в порошок, при этом на стадии восстановления кремнезем дополнительно подвергают облучению гамма-квантами интегральной дозой 1·10²-1·10⁶ Гр или нейтронами дозой 1·10⁸-1·10¹³ нейтрон/см ². Технический результат заключается в увеличении глубины разложения рудных компонентов, снижении концентрации примесей и энергетических затрат при помоле. 1 табл.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности. В рецептуру композиции в процессе смешения или синтеза ее ингредиентов в качестве светостабилизатора вносят наноразмерный кремний с размером частиц 5-100 нм. В поверхностном слое частицы содержат диоксид кремния в количестве 0,25-2,5% масс., обладающий устойчивым спектральным поглощением средневолнового УФ-излучения в диапазоне 200-420 нм. Этот эффект сохраняется при высоких температурах, примерно до 650 К. Полученные покрытия не изменяют цвет и эксплуатационные свойства, т.е. сохраняют свето- и атмосферостойкость. 2 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Слитки кремния получают из порошка кремния путем плавления кремния в тигле и его очистки с последующей направленной кристаллизацией в охлаждаемом тигле. Порошок кремния в потоке газа-носителя транспортируют через отверстия в придонной области внутрь тигля и пропускают через слой расплавленного кремния. Изобретение позволяет получать кремний солнечного качества. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения композиционного материала, который включает стадии взятия образца фосфора и окружения его слоем кремния, который включает множество частиц кремния, нагревания слоя кремния до температуры 900-1500°С, при этом часть фосфора испаряется. Затем проводится контактирование паров фосфора с частью слоя кремния с образованием расплавленного композиционного материала, включающего фосфор и кремний. Изобретение также относится к радиотерапевтическому продукту, который имеет уровень активности от 0,1 до 50 ГБк на грамм, при этом продукт получен указанным выше способом с дополнительной стадией облучения композиционного материала нейтронами с превращением некоторого количества фосфора в ³²Р. Изобретение позволяет получать композиционный материал, имеющий однородный химический состав, высокие концентрации фосфора и низкий уровень примесей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение может быть использовано в металлургии для получения кремния солнечного качества. Кремний измельчают до размера частиц менее 100 мкм и из бункера 1 с питателем перегружают в реактор 3 очистки. Реактор 3 заполняют химически активным газом, например хлором, через отверстие 2, нагревают электронагревателями 4 в рабочей зоне до температуры 900-1410°С и создают условия для перемешивания порошка. Порошок кремния выдерживают в рабочей зоне в течение, по крайней мере, 1 часа, затем перегружают в плавильную камеру 8 с чистым расплавленным кремнием и периодически производят частичный выпуск очищенного кремния 12 дозатором 11 в изложницу 13. Изобретение позволяет эффективно удалять примеси и получать кремний в виде слитков с чистотой около 99,9995%. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в оптоэлектронике при производстве солнечных элементов. Восстановливают тетрагалогенсилан щелочным металлом в присутствии ионной жидкости на основе дизамещенного имидазолия и отделяют образовавшуюся дисперсию кремниевых наночастиц. В качестве дизамещенного имидазолия используют соединение общей формулы (R₁-NC₃H₃N-R₂ )⁺, где R₁ выбран из алкилов С₁ -С₆, a R₂ выбран из алкилов C₁ -С₆, или фенила. Изобретение позволяет получить стабилизированные нанокластеры кремния с размерами частиц от 1 до 12 нм. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ включает загрузку в тигель исходного кремния, его нагрев в инертной атмосфере выше температуры плавления, формирование капель расплава кремния путем его вытекания через калибровочное отверстие в дне тигля, охлаждение капель расплава до затвердевания с образованием гранул. Причем исходный кремний загружают в тигель на слой особо чистой кварцевой крупки толщиной не менее 2 см. Далее нагрев исходного кремния производят до температуры не менее 1600°C с выдержкой не менее 40 мин. Затем проводят охлаждение капель расплава в деионизованной воде, масса которой превышает массу исходного кремния не менее чем в 5 раз. Способ позволяет получать гранулы кремния с более низким содержанием примесей, обеспечивает получение гранул кремния без оксидного слоя на поверхности и большую производительность процесса. 1 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Устройство для получения кремния состоит из корпуса 5, внутри которого размещен контейнер 4 с кремнефторидом натрия 3. Стенка, днище и/или крышка контейнера 4 выполнены пористыми. Обеспечивают контакт кремнефторида натрия 3 с натрием 6 через пористую стенку контейнера 4, содержащего кремнефторид натрия 3. Температуру кремнефторида натрия 3 обеспечивают ниже температуры его плавления. Процесс выделения кремния осуществляют путем его пропускания через ячейки стенки контейнера 4, площадь которых составляет 0,012-0,13 мм². Максимальную площадь ячейки контейнера 4 обеспечивают меньше минимальной площади гранул исходного реагента. Пористость стенки, днища и/или крышки контейнера 4 обеспечивают в соответствии с соотношением: 0,17< <1, где - пористость стенки, днища и/или крышки контейнера. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к способу изотопного обогащения кремния, используемого в области полупроводниковых материалов, оптике и других подобных отраслях. Способ изотопного обогащения содержит стадию осуществления изотопного обмена между водным раствором, содержащим, по меньшей мере, два компонента, каждый из которых представлен формулой H₂O-H₂ SiF₆·nSiF₄ (где n 0) и газом, содержащим SiF₄, для обогащения стабильного изотопа Si. С помощью предложенного способа возможно получение изотопно-обогащенного кремния в широких масштабах, при осуществлении способа не требуется взрывоопасного оборудования, может быть снижена стоимость оборудования, а также обеспечена более высокая безопасность процесса. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.

Изобретение может быть использовано в химической, парфюмерной, текстильной промышленности. Исходный порошок кремния подают в поток плазмообразующего газа под давлением с постоянной скоростью. Процесс испарения кремния до образования атомного пара ведут при температуре плазмы СВЧ-разряда 4000-6000°С. Конденсацию атомного пара кремния осуществляют в токе газообразного хладагента, подаваемого в реактор перпендикулярно потоку атомного кремния в смеси с газом-носителем. Образовавшиеся нанокристаллические частицы кремния падают сначала на твердую отражающую поверхность, установленную внутри реактора перпендикулярно потоку газообразного хладагента, а затем в сборник готового нанокристаллического порошка кремния. Предложенное изобретение позволяет получить нанодисперсные порошки кремния кристаллической структуры с размером частиц 2,0-30 нм, с выходом более 50%; нанодисперсные порошки кристаллической структуры с оксидированной поверхностью наночастиц с толщиной оксидной пленки не более нескольких монослоев и кристаллическим ядром, с выходом более 50%. 7 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано в химической и электронной промышленности. Поликристаллический кремний получают плавлением кремниевого сырья в тигле из спеченного кремнезема с вольфрамовым нагревателем в атмосфере 100% водорода при обычном или повышенном давлении. Водород растворяется в расплавленном кремнии. При застывании расплава твердый образец выдерживается при температуре, близкой к температуре застывания, для роста зерен кремния в твердой фазе и получения слитков поликристаллического кремния. Предложенное изобретение позволяет снизить содержание примесей в поликристаллическом кремнии и уменьшить количество мелких зерен кремния. 9 з.п. ф-лы, 23 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической и электронной промышленности. Кремний получают электролитическим восстановлением из водного раствора кремнефторида аммония. Электролиз проводят в интервале рН 3-7,5. Предложенное изобретение позволяет упростить технологическую схему, снизить энергоемкость переработки и себестоимость продукта.

Изобретение может быть использовано в химии и электронике. Термическим разложением нитрида кремния получают кремний и технически чистый газообразный азот, который непрерывно выводят из реакционной зоны. При температуре выше 360°С термическое разложение осуществляют в процессе электролиза с использованием в качестве реакционной зоны электролита, образованного расплавом галогенида щелочного металла. При температурах от 1450 до не более 1800°С термическое разложение нитрида кремния проводят в вакууме при давлении 100 Па. При температурах от 1800 до 2700°С термическое разложение нитрида кремния осуществляют при давлении, равном по меньшей мере атмосферному. Предложенное изобретение позволяет получать кремний «солнечного» качества с высоким выходом. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение может применяться в химической технологии и электронике. Агрегированный кристаллический порошкообразный кремний, обладающий площадью поверхности БЭТ в диапазоне от 100 до 700 м ²/г, получают при непрерывной подаче по меньшей мере одного парообразного или газообразного силана и необязательно по меньшей мере одного парообразного или газообразного легирующего вещества и инертного газа в реактор. Доля силана находится в диапазоне между 0,1 и 90 мас.% в пересчете на суммарное количество силана, легирующего вещества, инертного газа. Реакцию проводят в плазме, образованной путем подачи энергии электромагнитного излучения в микроволновом диапазоне при давлении от 10 до 1100 мбар. Реакционной смеси дают охладиться, и продукт реакции отделяют от газообразных веществ в виде порошка и подвергают последующей химической обработке. Предложенное изобретение позволяет получить нанометровый кристаллический порошкообразный кремний с большой площадью поверхности, который можно легировать. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к областям медицины и биологии и может быть использовано в методе фотодинамической терапии (ФДТ) онкологических заболеваний. В качестве нанокомпозитного фотосенсибилизатора предлагается порошок, состоящий из частиц пористого кремния, включающих кремниевые кристаллы с размерами от 2 до 4 нм с адсорбированными на поверхности кристаллов молекулами фуллерена (например, С ₆₀ или С₇₀), при относительном содержании фуллеренов в нанокомпозите от 0,3 до 4% по весу. Порошок может быть использован в ФДТ, например, в виде суспензии в воде или физиологической жидкости. Фотосенсибилизатор обладает высокой эффективностью генерации синглетного кислорода, имеет высокую устойчивость к агрегации в водных растворах, нетоксичен для организма. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к металлургии редких металлов, а именно к производству электролитически чистого, пригодного для использования в солнечной энергетике и в полупроводниковой технике кремния. Группа изобретений включает способ получения высокочистого порошка кремния и элементного фтора, способ отделения кремния от расплава солей, полученные вышеуказанными способами порошок кремния и элементный фтор, а также способ получения тетрафторида кремния, при насыщении которым расплава солей осуществляют электролиз. При электролитическом разложении расплава эвтектики тройных систем фторидных солей щелочных металлов, насыщенного тетрафторидом кремния, выделяют кремний. Затем кремний выводят из электролизера в виде суспензии порошка кремния и расплава эвтектики. Кремний отделяют от расплава эвтектики, растворяя этот расплав безводным фтористым водородом. Полученный состав из HF+(LiF-KF-NaF) в виде жидкой фазы и частиц кремния фильтруют. Жидкую фазу направляют на отгонку фтористого водорода, который вновь используют на стадии растворения. Тетрафторид кремния получают фторированием диоксида кремния элементным фтором. Процесс фторирования ведут в две стадии в пламенных реакторах, направляя избыток элементного фтора с 1-ой стадии на 2-ую. Техническим результатом является производство кремния в непрерывном режиме с высокими выходом и качеством продукции. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к производству порошка кремния или кремниевого сплава, предназначенного для производства алкил- и арилгалогенсиланов, с гранулометрией ниже 350 мкм, содержащего менее 3% мас., преимущественно менее 2% мас., частиц с размером меньше 5 мкм. Порошок кремния или кремниевого сплава готовят путем размалывания порошка до гранулометрии ниже 350 мкм, промывки водой, отстаивания и сушки. Этот порошок позволяет повысить выход реакции. 4 н. и 8 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области наноструктур, а более конкретно к пористому кремнию. Способ получения пористой кремниевой структуры состоит в формировании пор в кремнийсодержащей основе. Кремний, находящийся в основе, включает в себя преимущественно один из трех стабильных изотопов кремния. Суммарное наличие двух других изотопов не превышает половины их природной распространенности. Кремний, находящийся в основе, может включать в себя кремний-28, причем наличие изотопов кремния-29 и кремния-30 суммарно не превышает 3,5%. Кремний, находящийся в основе, может включать в себя кремний-29, причем наличие изотопов кремния-28 и кремния-30 суммарно не превышает 47%. Кремний, находящийся в основе, может включать в себя кремний-30, причем наличие изотопов кремния-28 и кремния-29 суммарно не превышает 48%. Технический результат состоит в повышении атомарной однородности пористой кремниевой наноструктуры, следствием чего является улучшение качества пористого слоя за счет достижения меньшего разброса в размерах и форме пор, возможность реализации ядерно-физических эффектов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.