ALUMINIUM SULFIDA (AL2S3): STRUKTUR, SIFAT - KIMIA - 2026

The sulfida aluminium (A ₂ S ₃₎ adalah bahan kimia cahaya kelabu dibentuk oleh pengoksidaan aluminium logam untuk kehilangan elektron tahap tenaga terakhir dan kation menjadi, dan dengan mengurangkan sulfur bukan logam untuk memenangi elektron yang diserahkan oleh aluminium dan menjadi anion.

Agar perkara ini berlaku dan aluminium dapat melepaskan elektronnya, perlu untuk memaparkan tiga orbital hibrid sp ³ , yang memberikan kemungkinan membentuk ikatan dengan elektron dari sulfur.

Kepekaan aluminium sulfida terhadap air menyiratkan bahawa, dengan adanya wap air yang terdapat di udara, ia dapat bertindak balas untuk menghasilkan aluminium hidroksida (Al (OH) ₃ ), hidrogen sulfida (H ₂ S) dan hidrogen (H ₂ ) gas; jika yang terakhir terkumpul, ia boleh menyebabkan letupan. Oleh itu, pembungkusan aluminium sulfida mesti dilakukan menggunakan bekas kedap udara.

Sebaliknya, kerana aluminium sulfida mempunyai kereaktifan dengan air, ini menjadikannya unsur yang tidak mempunyai kelarutan dalam pelarut tersebut.

Struktur kimia

Formula molekul

Al ₂ S ₃

Formula struktur

Dalam tindak balas ini, pembentukan aluminium hidroksida dan hidrogen sulfida dapat diperhatikan jika ia dalam bentuk gas, atau hidrogen sulfida jika dilarutkan dalam air dalam bentuk larutan. Kehadiran mereka dikenal pasti oleh bau telur busuk.

Kegunaan dan aplikasi

Dalam superkapasitor

Aluminium sulfida digunakan dalam pembuatan struktur rangkaian nano yang meningkatkan luas permukaan tertentu dan kekonduksian elektrik, sedemikian rupa sehingga kapasitansi dan ketumpatan tenaga yang tinggi dapat dicapai yang penerapannya adalah kapasitor super.

Graphene oxide (GO) - graphene adalah salah satu bentuk karbon allotropic - telah berfungsi sebagai sokongan untuk aluminium sulfida (Al ₂ S ₃ ) dengan morfologi hirarki yang serupa dengan nanorambutan yang dihasilkan menggunakan kaedah hidrotermal.

Tindakan grafena oksida

Ciri-ciri graphene oksida sebagai sokongan, serta kekonduksian elektrik dan luas permukaan yang tinggi, menjadikan nanorambutane Al ₂ S ₃ aktif secara elektrokimia.

Keluk kapasitansi khusus CV dengan puncak redoks yang ditentukan dengan jelas mengesahkan tingkah laku pseudocapacitive nanorambutane hierarki Al ₂ S ₃ , yang dikekalkan dalam graphene oksida dalam elektrolit NaOH 1M. Nilai CV kapasitansi spesifik yang diperoleh dari lengkung adalah: 168.97 pada kelajuan pengimbasan 5mV / s.

Selanjutnya, masa pelepasan galvanostatik yang baik 903 µs telah diperhatikan, kapasitansi spesifik besar 2178.16 pada ketumpatan arus 3 mA / Cm ² . Ketumpatan tenaga yang dikira dari pelepasan galvanostatik ialah 108.91 Wh / Kg, pada ketumpatan arus 3 mA / Cm ² .

Oleh itu, impedans elektrokimia mengesahkan sifat pseudocapacitive dari elektrod nanorambutane Al ₂ S ₃ hierarki . Ujian kestabilan elektrod menunjukkan pengekalan 57.84% kapasitansi spesifik hingga 1000 kitaran.

Hasil eksperimen menunjukkan bahawa nanorambutane Al ₂ S ₃ hierarki sesuai untuk aplikasi supercapacitor.

Dalam bateri litium sekunder

Dengan tujuan untuk membangunkan bateri litium sekunder dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, aluminium sulfida (Al ₂ S ₃ ) dikaji sebagai bahan aktif.

Kapasiti pelepasan awal yang diukur Al ₂ S ₃ adalah kira-kira 1170 mAh g-1 hingga 100 mA g-1. Ini sesuai dengan 62% keupayaan teori untuk sulfida.

Al ₂ S ₃ memperlihatkan pengekalan kapasiti yang lemah dalam julat potensi antara 0,01 V dan 2,0 V, terutama disebabkan oleh struktur yang tidak dapat dipulihkan dari proses pengisian atau pengekstrakan Li.

Analisis XRD dan K-XANES untuk aluminium dan sulfur menunjukkan bahawa permukaan Al ₂ S ₃ bertindak balas secara terbalik semasa proses pemuatan dan pemunggahan, sementara teras Al ₂ S ₃ menunjukkan struktur yang tidak dapat dipulihkan, kerana LiAl dan Li ₂ S terbentuk dari Al ₂ S ₃ pada pelepasan awal dan kemudian kekal seperti sedia kala.

Risiko

- Apabila bersentuhan dengan air, ia melepaskan gas mudah terbakar yang dapat terbakar secara spontan.

- Menyebabkan kegatalan pada kulit.

- Menyebabkan kerengsaan mata yang serius.

- Boleh menyebabkan kerengsaan pernafasan.

Maklumat mungkin berbeza antara pemberitahuan bergantung kepada kekotoran, bahan tambahan dan faktor lain.

Prosedur pertolongan cemas

Rawatan am

Dapatkan rawatan perubatan sekiranya gejala berterusan.

Rawatan khas

Tiada

Gejala penting

Tiada

Penyedutan

Bawa mangsa ke luar. Beri oksigen jika sukar bernafas.

Pengingesan

Beri satu atau dua gelas air dan menyebabkan muntah. Jangan sekali-kali menimbulkan muntah atau memberi apa-apa dari mulut ke orang yang tidak sedar.

Kulit

Basuh kawasan yang terkena dengan sabun dan air ringan. Tanggalkan pakaian yang tercemar.

Mata

Siram mata anda dengan air, sekelip mata berkedip. Tanggalkan kanta lekap jika anda memilikinya dan terus membilas.

Langkah-langkah memadam kebakaran

Keradangan

Tidak mudah terbakar.

Memadamkan media

Bertindak dengan air. Jangan gunakan air: gunakan CO2, pasir dan serbuk pemadam.

Prosedur pertempuran

Pakai alat pernafasan serba lengkap dengan perlindungan penuh. Pakai pakaian untuk mengelakkan sentuhan pada kulit dan mata.

Rujukan

1. Salud y Riesgos.com, (sf), Definisi, konsep dan artikel mengenai kesihatan, risiko dan persekitaran. Dipulihkan: saludyriesgos.com
2. Aluminium sulfida. (sf). Di Wikiwand. Diakses pada 9 Mac 2018: wikiwand.com
3. Elemen Web. (Sf). Dialuminiumuminium Trisulpfide, diambil pada 10 Mac 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Kapasiti Spesifik Tinggi dan Ketumpatan Tenaga Nanorambutan Hierarki Al2S3 berasaskan Sintesis Grafena Oksida untuk Aplikasi Supercapacitor, Electrochimica Acta, Jilid 246, Halaman 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Ciri elektrokimia aluminium sulfida untuk digunakan dalam bateri lithium sekunder. Jurnal Sumber Kuasa, Jilid 195, Edisi 24, Halaman 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Helaian Data Keselamatan Aluminium Sulfide: ltschem.com