研究發(fā)現(xiàn)可能會降低制造硅的能源消耗和成本
科廷大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種制造硅的方法，這種方法通常在室溫下在電話，照相機和計算機等電子產(chǎn)品中普遍發(fā)現(xiàn)。新技術的工作原理是用電流代替極端熱量，以產(chǎn)生相同的化學反應，從而以降低的經(jīng)濟和環(huán)境成本將二氧化硅轉變?yōu)楣琛?/p>
首席研究員，博士 科廷分子與生命科學學院的候選人張松說，盡管該團隊的發(fā)現(xiàn)是在納米級進行的，但它定義了一種用電化學過程代替熱化學過程的方法，該方法可以有效地轉化為清潔電力。
張先生說：“硅在計算機和微電子行業(yè)中作為半導體對技術設備至關重要，但制造過程通常涉及極端且昂貴的措施。”
“通常來說，二氧化硅是硅的天然氧化物，通常會在約1,700ºC的溫度下熔化，以使氧原子“擺動”到足以使它們最終離開二氧化硅而生成單質硅。但是，我們的研究表明，在極端溫度下這種轉化是可能的。
“我們通過電化學反應將清潔的電能直接轉化為化學能，從而從二氧化硅中去除氧氣，實現(xiàn)了這一目標，這很復雜，因為二氧化硅是電絕緣體，并且不攜帶電流。”
通過將完美切割的硅晶體浸入水電解質中，然后有意地去除電子以生成二氧化硅薄層，然后迫使電子返回二氧化硅以重整納米級硅島，從而完成了概念驗證實驗。
同樣是科廷分子與生命科學學院的研究主管和合著者西蒙妮·錢皮(Simone Ciampi)副教授說，這項研究是令人興奮的發(fā)展。
Ciampi副教授說：“研究小組已經(jīng)表明，在很小的規(guī)模上，可以在室溫下將二氧化硅可逆地轉化為硅，這對于使用硅電極進行的分析測量具有直接的日常意義。”
“總有一天，這種技術可以用來從二氧化硅中產(chǎn)生大量硅，而這項研究無疑為進一步研究提供了起點。”
該論文《結晶硅電極的伏安圖中的常見背景信號是高導電表面部位的可逆二氧化硅-硅氧化還原化學》已發(fā)表在《化學學會雜志》上。
標簽： 能源消耗