ALUMINIUMSULFID (AL2S3): STRUKTUR, EGENSKAPER - KEMI - 2026

Den aluminiumsulfid (A den ₂ S ₃₎ är en kemisk ljusgrå bildad genom oxidation av metalliskt aluminium till förlora elektroner sista energinivå och bli katjon, och genom att minska den ickemetalliska svavel till vinnande elektronerna som avges av aluminiumen och blir en anjon.

För att detta ska hända och aluminiumet kan ge upp sina elektroner är det nödvändigt för det att presentera tre sp ³ hybridbana , som ger möjligheten att bilda bindningar med elektronerna från svavel.

Känsligheten hos aluminiumsulfid till vatten innebär att, i närvaro av vattenånga som finns i luften, kan den reagera på producera aluminiumhydroxid (Al (OH) ₃ ), vätesulfid (H ₂ S) och väte (H ₂ ) gasformig; om den senare ackumuleras kan det orsaka en explosion. Därför måste förpackningen av aluminiumsulfid göras med lufttäta behållare.

Å andra sidan, eftersom aluminiumsulfid har reaktivitet med vatten, gör detta det till ett element som inte har löslighet i nämnda lösningsmedel.

Kemisk struktur

Molekylär formel

Al ₂ S ₃

Strukturformel

Vid denna reaktion kan bildningen av aluminiumhydroxid och vätesulfid observeras om den är i form av gas, eller vätesulfid om den löses i vatten i form av en lösning. Deras närvaro identifieras av lukten av ruttna ägg.

Användningar och applikationer

I superkondensatorer

Aluminiumsulfid används vid tillverkning av nano-nätverkskonstruktioner som förbättrar den specifika ytytan och den elektriska ledningsförmågan, på ett sådant sätt att en hög kapacitet och energitäthet kan uppnås vars tillämpning är superkondensatorer.

Grafenoxid (GO) - grafen är en av de allotropa formerna av kol - har fungerat som ett stöd för aluminiumsulfid (Al ₂ S ₃ ) med en hierarkisk morfologi liknande den för nanorambutan tillverkad med den hydrotermiska metoden.

Grafenoxidverkan

Egenskaperna hos grafenoxid som bärare, liksom den höga elektriska ledningsförmågan och ytytan, gör nanorambutan Al ₂ S ₃ elektrokemiskt aktiv.

De CV-specifika kapacitanskurvorna med väl definierade redoxtoppar bekräftar det pseudokapacitiva beteendet hos hierarkisk nanorambutan Al ₂ S ₃ , upprätthållen i grafenoxid i 1M NaOH-elektrolyt. De specifika CV-värdena erhållna från kurvorna är: 168,97 vid skanningshastigheten 5 mV / s.

Vidare har en god galvanostatisk urladdningstid av 903 | is observerats, en stor specifik kapacitans på 2178,16 vid strömdensitet av 3 mA / Cm ² . Energitätheten som beräknas från den galvanostatiska urladdningen är 108,91 Wh / kg, vid strömtätheten 3 mA / Cm ² .

Den elektrokemiska impedansen bekräftar således den pseudokapacitiva naturen hos den hierarkiska Al ₂ S ₃ nanorambutanelektroden . Elektrodstabilitetstestet visar en retention på 57,84% av den specifika kapacitansen under upp till 1000 cykler.

De experimentella resultaten antyder att den hierarkiska Al ₂ S _3- nanorambutanen är lämplig för superkapacitatapplikationer.

I sekundära litiumbatterier

I avsikt att utveckla ett sekundärt litiumbatteri med hög energitäthet studerades aluminiumsulfid (Al ₂ S ₃ ) som ett aktivt material.

Den uppmätta initiala kapaciteten hos Al urladdnings ₂ S ₃ var ungefär 1170 mAh g-1 till 100 mA g-1. Detta motsvarar 62% av den teoretiska kapaciteten för sulfid.

Al ₂ S ₃ uppvisade dålig kapacitetsbehåll i potentialområdet mellan 0,01 V och 2,0 V, huvudsakligen på grund av den strukturella irreversibiliteten hos laddningsprocessen eller Li-extraktionen.

XRD- och K-XANES-analyserna för aluminium och svavel indikerade att Al ₂ S _3- ytan reagerar reversibelt under lastnings- och lossningsprocesserna, medan Al ₂ S _3- kärnan uppvisade strukturell irreversibilitet, eftersom LiAl och Li ₂ S bildat av Al ₂ S ₃ vid initial urladdning och därefter förblev som de är.

risker

- Vid kontakt med vatten släpper det brandfarliga gaser som kan brinna spontant.

- Orsakar hudirritation.

- Orsakar allvarlig ögonirritation.

- Kan orsaka andningsirritation.

Information kan variera mellan aviseringar beroende på föroreningar, tillsatser och andra faktorer.

Första hjälpen

Allmän behandling

Sök läkare om symptomen kvarstår.

Special behandling

Ingen

Viktiga symptom

Ingen

Inandning

Ta offret utanför. Ge syre om andningen är svår.

Förtäring

Ge ett eller två glas vatten och framkalla kräkningar. Framkalla aldrig kräkningar eller ge någonting via munnen till en medvetslös person.

Hud

Tvätta det drabbade området med mild tvål och vatten. Ta bort förorenade kläder.

Ögon

Spola ögonen med vatten och blinkar ofta i flera minuter. Ta bort kontaktlinser om du har dem och fortsätt sköljningen.

Brandbekämpningsåtgärder

Eldfarlighet

Inte brandfarligt.

Släckmedel

Reagerar med vatten. Använd inte vatten: använd CO2, sand och släckpulver.

Kampförfarande

Använd en fristående andningsapparat med full ansikte med fullt skydd. Bär kläder för att undvika kontakt med hud och ögon.

referenser

1. Salud y Riesgos.com, (sf), definition, begrepp och artiklar om hälsa, risker och miljön. Återställd: saludyriesgos.com
2. Aluminiumsulfid. (Sf). På Wikiwand. Hämtad den 9 mars 2018: wikiwand.com
3. Web Elements. (Sf). Dialuminium Trisulpfide, hämtad 10 mars 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Hög specifik kapacitans och energitäthet för syntetiserad grafenoxidbaserad hierarkisk Al2S3 Nanorambutan för Supercapacitor-applikation, Electrochimica Acta, Volym 246, sid. 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Elektrokemiska egenskaper hos aluminiumsulfid för användning i sekundära litiumbatterier. Journal of Power Sources, bind 195, nummer 24, sidorna 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Säkerhetsdatablad Aluminium Sulfide: ltschem.com