ОТЫН ЭЛЕМЕНТІНІҢ МЕМБРАНАСЫ РЕТІНДЕ КЕУЕКТІ КРЕМНИЙДІ ЗЕРТТЕУ

Мақалада отын элементінің мембранасы ретінде кеуекті кремнийді зерттеу нәтижелері көрсетілген, мұнда кеуекті кремнийдің өзі матрица, ал толтырғышқа гель протонөткізгіш электролиті жатады. Кремнийдің бастапқы пластиналарындағы кеуектерге химиялық улау жұмыстары жүргізілді. Қалыптасқан құрылымдар үлкен және кіші қуыстар араласқан кеуектердің салыстырмалы түрде біркелкі таралуын көрсетеді. Адсорбциялық порометрия әдісімен кеуекті Si-ге зерттеу жүргізілді. Кеуектердің жалпы көлемі мен мөлшерінің таралуы десорбция изотермасының қисығы бойынша Баррет-Джойнер-Халенда (BJH) әдісімен анықталды. Кеуектердің көлемді таралуын талдау нәтижелері микрокеуектерге (микропораларға) (0,35–2 нм), мезокеуектерге (2-10 нм) және үлкен кеуектерге (10-50 нм, 50-200 нм) бөлінетінін көрсетті. Рентгендік фазалық талдау дифрактограмма сызықтарының жазықтық аралық арақашықтықтарында айтарлықтай айырмашылық бар екенін көрсетті. Сонымен қатар протон өткізгіштік кеуекті кремний үлгісінің ылғал сіңіруге тәуелділігі де зерттелген.

1. Sivkov V.N., Lomov A.A., Vasil’ev A.L., Nekipelov S.V., Petrova O.V. X-ray and synchrotron studies of porous silicon // Published in Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov. 2013, Vol. 47, No. 8, p. 1048–1054.

2. Волошина T.B., Заварицкая Т.Н., Кавецкая И.В., Каравански В.А., Ромашов Д. А. Формирование и фотолюминесцентные свойства пористого кремния, полученного в йодсодержащих электролитах // Журнал прикладной спектроскопии. 2002, - том 69.- С.238-241.

3. Korotcenkov G., Cho B. K. Porous Semiconductors: Advanced Material for Gas Sensor Applications // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2010, Vol. 35, p. 1-37. https://doi.org/10.1080/10408430903245369

4. Foll H., Leisner M., Cojocaru A., Carstensen J. Macroporous Semiconductors // Materials. 2010, Vol. 3, p. 3006-3076; doi:10.3390/ma3053006

5. Воронцов А.С., Осминкина Л.А., Ткаченко А. Е., Константинова Е.А., Еленский В.Г., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Модификация свойств пористого кремния при адсорбции молекул йода // Физика и техника полупроводников. 2007, Т.41 (8). С. 972-976.

6. Chao Y. Optical Properties of Nanostructured Silicon // Comprehensive Nanoscience and Technology. 2011, Vol. 1, PP. 543-570

7. Boscherini F. X-ray absorption fine structure in the study of semiconductor heterostructures and nanostructures // Characterization of Semiconductor Heterostructures and Nanostructures. 2008, PP. 289-330. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53099-8.00009

8. Ломов А.А., Бушуев В.А., Карцев А.А., Караванский В.А., Васильев А.Л. Применение рентгеновских дифракционных методов для исследования микронных пористых слоев кремния // Кристаллография, 2009, 54(3), C. 410-417.

9. Barillaro G., Bruschi P., Diligenti A., Nannini A. Fabrication of regular silicon microstructures by photo-electrochemical etching of silicon // Physica Status Solidi (c) 2005, Vol.2, p.3198–3202.

10. Старков В.В., Лысков Н.В., Добровольский Ю.А. Пористый кремний в портативных топливных элементах // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2009, № 8 (76), C.78-84;

11. Астрова Е.В., Нечитайлов А.А., Забродский А.Г. Кремниевые технологии для микротопливных элементов // Альтернативная энергетика и экология. 2007, № 2. С. 60-65

12. Shao-zhong Zeng, Xierong Zeng, Lin Huang, Hongliang Wu,Yuechao Yao, Xian feng Zheng and Ji zhao Zou. The formation mechanisms of porous silicon prepared from dense silicon monoxide // RSC Advances, 2017, № 13, p. 7990-7995. https://doi.org/10.1039/c6ra27929e

13. Radin S., Chen T. and Ducheyne P. The Controlled Release of Drugs from Emulsified, Sol Gel Processed Silica Microspheres // Biomaterials. 2008, 30, p. 850-858. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2008.09.066

14. Zhang S., Lu X., Zhou Q., Li X., Zhang X., Li S. Ionic Liquids: Physicochemical Properties // Elsevier, 2009.

15. Bocharova V., Sokolov, A.P. Perspectives for polymer electrolytes: a view from fundamentals of ionic conductivity // Macromolecules. 2020, 53(11), p. 4141–4157.

16. Yue K., Zhai C., Gu S., Yeo J., Zhou G. The effect of ionic liquid-based electrolytes for dendrite-inhibited and performance-boosted lithium metal batteries // Electrochimica Acta. 2022. V. 401. p. 139527.

17. Добровольский Ю.А., Писарева А.В., Леонова Л.С., Карелин А.И. Новые протонпроводящие мембраны для топливных элементов и газовых сенсоров // Альтернативная энергетика и экология – ISJAEE. 2004. № 12. С. 36-41

18. Wong C.Y., Wong W.Y., Loh K.S., Lim K.L. Protic ionic liquids as next-generation proton exchange membrane materials: Current status & future perspectives // Reactive and Functional Polymers. 2022. V. 171. P. 105160.

19. Seng L.K., Masdar M.S., Shyuan L.K. Ionic Liquid in Phosphoric Acid-Doped Polybenzimidazole (PA-PBI) as Electrolyte Membranes for PEM Fuel Cells: A Review // Membranes. 2021;11:728. doi: 10.3390/membranes11100728.

20. Elwan H.A., Mamlouk M., Scott K. A review of Proton Exchange Membranes Based on Protic Ionic Liquid/polymer blends forpolymer electrolyte membrane fuel cells // Journal Power Sources. 2021,484, p.229197.