Nhôm Sulfide (Al2S3): Cấu trúc hóa học, danh pháp, tính chất
Nhôm sunfua (Al 2 S 3) là một hợp chất hóa học màu xám nhạt được hình thành từ quá trình oxy hóa nhôm kim loại bằng cách làm mất các electron ở mức năng lượng cuối cùng và trở thành cation, và bằng cách giảm lưu huỳnh phi kim loại, bằng cách chiến thắng các electron thu được bằng nhôm và trở thành anion.
Để điều này xảy ra và nhôm có thể tạo ra các electron của nó, cần phải trình bày ba quỹ đạo lai sp3, cho khả năng hình thành liên kết với các electron đến từ lưu huỳnh.
Độ nhạy của nhôm sunfua với nước có nghĩa là, với sự có mặt của hơi nước trong không khí, nó có thể phản ứng để tạo ra nhôm hydroxit (Al (OH) 3 ), hydro sunfua (H 2 S) và hydro (H). 2 ) khí; nếu cái sau tích lũy nó có thể gây ra vụ nổ. Do đó, việc đóng gói nhôm sunfua nên được thực hiện bằng cách sử dụng các thùng chứa kín khí.
Mặt khác, vì nhôm sunfua có khả năng phản ứng với nước, điều này làm cho nó trở thành một nguyên tố không có độ hòa tan trong dung môi nói trên.
Cấu trúc hóa học
Công thức phân tử
Al 2 S 3
Công thức cấu trúc
- Nhôm sunfua.
- Di nhôm trisulfide.
- Nhôm sunfua (III).
- Nhôm sunfua.
Thuộc tính
Các hợp chất hóa học chủ yếu thể hiện hai loại tính chất: vật lý và hóa học.
Tính chất vật lý
Khối lượng mol
150.158 g / mol
Mật độ
2, 02 g / mL
Điểm nóng chảy
1100 ° C
Độ hòa tan trong nước
Không hòa tan
Tính chất hóa học
Một trong những phản ứng chính của nhôm sunfua là với nước, làm chất nền hoặc thuốc thử chính:
Trong phản ứng này, sự hình thành của nhôm hydroxit và hydro sunfua có thể được quan sát nếu nó ở dạng khí hoặc hydro sunfua nếu hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch. Sự hiện diện của nó được xác định bởi mùi trứng thối.
Công dụng và ứng dụng
Trong siêu tụ điện
Nhôm sunfua được sử dụng trong sản xuất các cấu trúc mạng nano giúp cải thiện diện tích bề mặt cụ thể và độ dẫn điện, theo cách mà mật độ năng lượng và năng lượng cao có thể đạt được mà khả năng ứng dụng của nó là siêu tụ điện.
Graphene oxide (GO) - graphene là một trong những dạng carbon đẳng hướng - đã đóng vai trò hỗ trợ cho nhôm sunfua (Al 2 S 3 ) với hình thái phân cấp tương tự như nano-chôm chôm được sản xuất bằng phương pháp thủy nhiệt.
Hành động oxit graphene
Các đặc tính của graphene oxide như là sự hỗ trợ, cũng như độ dẫn điện cao và diện tích bề mặt, làm cho nanorambutans Al 2 S 3 hoạt động điện hóa.
Các đường cong điện dung riêng của CV với các đỉnh oxi hóa khử được xác định rõ xác nhận hành vi điện dung giả của phân tử nano Al 2 S 3 phân cấp, được duy trì trong oxit graphene trong chất điện phân NaOH 1M. Các giá trị điện dung riêng của CV thu được từ các đường cong là: 168, 97 với tốc độ quét 5mV / s.
Ngoài ra, thời gian phóng điện tốt là 903, s, điện dung riêng lớn 2178, 16 đã được quan sát ở mật độ hiện tại là 3 mA / Cm2. Mật độ năng lượng tính toán từ phóng điện là 108, 91 Wh / Kg, với mật độ hiện tại là 3 mA / Cm2.
Do đó trở kháng điện hóa xác nhận tính chất giả điện dung của điện cực nano phân cấp Al 2 S 3 . Thử nghiệm độ ổn định điện cực cho thấy khả năng giữ lại 57, 44% điện dung cụ thể lên tới 1000 chu kỳ.
Các kết quả thử nghiệm cho thấy rằng nanoraput Al 2 S 3 phân cấp phù hợp cho các ứng dụng siêu tụ điện.
Trong pin lithium thứ cấp
Với ý định phát triển pin thứ cấp lithium với mật độ năng lượng cao, nhôm sunfua (Al 2 S 3 ) được nghiên cứu như một vật liệu hoạt động.
Dung lượng xả ban đầu đo được từ Al 2 S 3 là khoảng 1170 mAh g-1 ở 100 mA g-1. Điều này tương ứng với 62% công suất lý thuyết cho lưu huỳnh.
Al 2 S 3 thể hiện khả năng duy trì công suất kém trong phạm vi tiềm năng trong khoảng từ 0, 01 V đến 2, 0 V, chủ yếu là do không thể đảo ngược cấu trúc của quá trình sạc hoặc chiết xuất Li.
Các phân tích XRD và K-XANES cho nhôm và lưu huỳnh chỉ ra rằng bề mặt của Al 2 S 3 phản ứng thuận nghịch trong quá trình tải và dỡ tải, trong khi lõi Al 2 S 3 cho thấy không thể đảo ngược cấu trúc, vì LiAl và Li 2 S được hình thành từ Al 2 S 3 ở lần phóng ban đầu và sau đó vẫn như cũ.
Rủi ro
- Khi tiếp xúc với nước sẽ giải phóng các khí dễ cháy có thể tự bốc cháy.
- Gây kích ứng da.
- Gây kích ứng mắt nghiêm trọng.
- Có thể gây kích ứng đường hô hấp.
Thông tin có thể khác nhau giữa các thông báo tùy thuộc vào tạp chất, phụ gia và các yếu tố khác.
Thủ tục sơ cứu
Điều trị chung
Tìm kiếm sự chăm sóc y tế nếu các triệu chứng vẫn tồn tại.
Điều trị đặc biệt
Không có
Triệu chứng quan trọng
Không có
Hít phải
Đưa nạn nhân ra ngoài trời. Cung cấp oxy nếu thở khó khăn.
Nuốt phải
Dùng một hoặc hai ly nước và gây nôn. Không bao giờ gây nôn hoặc cho bất cứ thứ gì bằng miệng cho một người bất tỉnh.
Da
Rửa vùng bị ảnh hưởng bằng nước và xà phòng nhẹ. Cởi bỏ bất kỳ quần áo bị ô nhiễm.
Mắt
Rửa mắt bằng nước, chớp mắt thường xuyên trong vài phút. Tháo kính áp tròng, nếu có, và tiếp tục rửa sạch.
Các biện pháp chữa cháy
Tính dễ cháy
Không bắt lửa
Phương tiện dập tắt
Phản ứng với nước. Không sử dụng nước: sử dụng CO2, cát và bột chữa cháy.
Thủ tục đánh nhau
Sử dụng một thiết bị thở độc lập toàn diện với sự bảo vệ đầy đủ. Mặc quần áo để tránh tiếp xúc với da và mắt.
