Университет XXI века: научное измерение

Университет XXI века: научное измерение – 2022 173 ограниченность данного метода в зависимости от вида силикагеля. По всей ви- димости, требования к характеристикам используемого в этой реакции SiO 2 весьма высоки, что обуславливает сложность его получения [3] и, как след- ствие, делает его нерентабельным в данном процесее. Lewis с сотр. провели скрининг более привлекательных, с экономической точки зрения, природных диатомитовых минералов [4]. В работе показано, что главными факторами, ока- зывающим влияние на выход тетраметоксисилана, является степень кристал- личности и удельная площадь поверхности исходных источников кремния. Ис- пользуя коммерчески доступный диатомит Celite Snow Floss, авторам удалось достичь выхода тетраметоксисилана 60 %. В цикле работ Laine с сотр. [5–8] в качестве источника оксида кремния были использованы агрономические органические отходы – зола рисовой шелухи, со- держащая до 97 % мас. SiO 2 , причем с очень развитой поверхностью; остальное количество составляют аморфный углерод и небольшое количество фосфатов, до- статочно легко удаляемых. Этот источник кремниевого сырья очень велик – толь- ко в США его ежегодно производится около ста тысяч тонн. Данные о получении растворимого продукта при растворении силиката биологического происхождения (прежде всего, из рисовой шелухи) в концентрированной щелочи, появились до- статочно давно [9], как и большое количество работ, в основном патентного ха- рактера, о выделении и очистке SiO 2 из этого сырья. Интересно, что именно из этого источника силиката прямым восстановлением с углеродом получают метал- лический кремний с чистотой 99.9999 % без дополнительной очистки [10]. Позднее был разработан способ получения алкоксисиланов на основе сили- ката из золы рисовой шелухи, и было показано, что SiO 2 реагирует с этиленгликолем в присутствии каталитических количеств высококипящих орга- нических аминов, таких как триэтилентетраамин, триэтаноламин и др. Кинетиче- ские исследования показали, что лимитирующей стадией является образование промежуточного соединения – пентакоординационного кремния, после чего про- исходит выделение свободного основания и образование тетраалкоксисилана [11]: Гидроксиды металлов также катализируют «растворение» оксида кремния в этиленгликоле с активностью, превышающей аминные катализаторы: