По сообщениям Пресс - службы МГУ, сотрудники лаборатории новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ подробно изучили свойства первых представителей нового уникального класса соединений, который был открыт ими ранее — жидких полииодидов моноалкиламмония. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Chemistry Letters.

Ранее мы уже рассказывали о том, что сотрудники лаборатории открыли новые химические соединения — полииодиды метиламмония. На основе этих соединений учёные предложили принципиальной новый подход к созданию перовскитных солнечных элементов большой площади и создали солнечные батареи с КПД > 17%, опубликовав результаты работы в журнале Nature Nanotechnology. Кроме того, авторы недавно показали, что такие соединения могут при определённых условиях образовываться при работе солнечных батарей и уменьшать срок их службы.

«Полииодиды метиламмония, которые нам удалось синтезировать, привлекли наше внимание по двум причинам: во-первых, это очень простые с точки зрения химии соединения, их легко получить и поэтому они являются удобным реагентом для получения светопоглощающего материала солнечных батарей, во-вторых, они проявляют очень необычные свойства — они жидкие при комнатной температуре и очень интенсивно реагируют с металлическим свинцом. Именно такая реакция — взаимодействие полиидоидов метиламмония со свинцом и легла в основу разработанных нами методов получения главного компонента солнечных батарей», — рассказал руководитель исследования Алексей Тарасов, кандидат химических наук, заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ и старший научный сотрудник химического факультета МГУ.

Учёные выяснили, что открытые ими полииодиды метиламмония являются простейшим представителем большого класса соединений — полииодидов моноалкиламмония, которые проявляют аналогичные свойства. Ранее считалось, что жидкими при комнатной температуре могут быть только полииодиды с объемным катионом (например, тетраоктиламмонием), однако физические свойства обнаруженных соединений не укладывались в существующие концепции.

Чтобы разобраться в причинах такой низкой температуры плавления полииодидов метиламмония, учёные провели подробный физико-химический анализ системы, содержащей иодид метиламмония и йод. В ходе исследования учёные заморозили расплавы полииодидов метиламмония различных составов и обнаружили, что при этом образуются ранее неизвестные кристаллы четырёх видов. С помощью квантово-химических расчётов авторы работы изучили устойчивость кристаллов и объяснили низкую температуру их плавления. На основе полученных данных была построена фазовая диаграмма исследованной системы и определён диапазон составов, при которых соединения являются жидкостью.

Жидкое состояние полииоидов моноалкиламмония имеет важное технологическое значение, поскольку позволяет получить кристаллы с редкими оптическими и электронными свойствами при низкой температуре. Таким образом, проведённое исследование может дать толчок к разработке новой группы синтетических способов роста материалов из расплавов при комнатной температуре.

Работа поддержана Российским Научным Фондом (проект 18-73-10224).

Источники

Ученые МГУ описали новый класс химических соединений
Нанометр (nanometer.ru), 25/09/2019
Ученые МГУ описали новый класс химических соединений
Российский научный фонд (rscf.ru), 01/10/2019
Ученые МГУ описали новый класс химических соединений
Российский научный фонд (рнф.рф), 01/10/2019

Похожие новости

  • 15/12/2017

    Российские ученые исследовали взаимодействия одиночных импульсов

    ​Российские ученые изучили поведение одиночных импульсов волн - однократных возмущений, распространяющихся в пространстве или в среде, - при их столкновении в нелинейных средах. Результаты работы ученых из России и Швеции опубликованы в журнале Nonlinear Dynamics.
    1450
  • 12/05/2016

    Российские физики смоделировали акустические волны в пьезоэлектрических микроструктурах

    ​Физики из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов, Московского физико-технического института и Сибирского федерального университета смоделировали акустические волны в пьезоэлектрических микроструктурах, на основе которых можно создать компактные и высокочувствительные датчики.
    1396
  • 29/11/2019

    Российские ученые готовят квантовый прорыв

    ​На днях научная группа Джона Мартинеса из Google заявила о достижении квантового превосходства на 53-кубитном прототипе квантового компьютера. В России приблизиться к такому результату планируют в 2024 году.
    347
  • 25/09/2018

    Команда ученых МИФИ победила в конкурсе РНФ «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых»

    ​Команда ученых из МИФИ в рамках грантового проекта, одержавшего победу в конкурсе Российского научного фонда по мероприятию "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых" планирует достичь эффективности на квантовых точках на основе плазмонов благородных металлов.
    653
  • 23/09/2019

    В России создали диагностическое оборудование для ITER

    ​Российские ученые разработали диагностическое оборудование для Международного экспериментального ядерного реактора ITER, которое может работать в экстремальных условиях. Это ускорит процесс строительства нового, более экологичного и безопасного источника энергии.
    342
  • 15/01/2018

    Российские ученые выяснили, как способ обработки полипропилена влияет на механические свойства конечного изделия

    ​Коллектив учёных, в том числе из Института синтетических полимерных материалов РАН и МФТИ, выяснил, как «правильность» молекул полипропилена и способ обработки влияют на механические свойства конечного изделия.
    1007
  • 30/10/2018

    Как на основе лазера сделать оптическую гребенку из указки

    ​Российские физики разработали метод радикального сужения спектра излучения обычных диодных лазеров, известных по лазерным указкам. Это позволит использовать их вместо дорогих и сложных одночастотных лазерных устройств, а также для создания компактных химических анализаторов, которые можно уместить в смартфон, дешевых лидаров, систем охраны и мониторинга состояния сооружений, например, газопроводов и мостов, и многих других областей.
    405
  • 05/09/2017

    Терагерцовый лазер помог изучить нагревание кристаллов

    ​Ученые исследовали тепловые и световые искажения в кристалле при его взаимодействии с высокочастотным терагерцовым излучением. В результате было установлено, как в кристалле изменяется температура. Работа опубликована в журнале Laser Physics Letters.
    830
  • 13/12/2017

    Российский физик нашел новый способ запустить термоядерную реакцию

    Физик из МГУ и Института прикладной математики РАН доказал, что термоядерную реакцию можно запустить, используя уже существующие ускорители плазмы и магнитные ловушки, что может ускорить создание чистых источников энергии, говорится в статье, опубликованной в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.
    1290
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    306