Je aktivovaný hliník vodivý?

Aktivovaný hliníkje nevyhnutnou podporou adsorbentov a katalyzátorov v chemickom, environmentálnom a energetickom priemysle. Toto často vyvoláva otázku: Vykonáva aktivovaná hlinitého hlinitého elektriny? Odpoveď nie je jednoduchá „áno“ alebo „nie“, ale skôr závisí od jeho stavu a prostredia.

Priama odpoveď znie: Čistý, samotný suchý aktivovaný hliník je vynikajúcim elektrickým izolátorom a nevykonáva elektrinu.

I. Prečo je aktivovaný hliník vo svojej podstate vodivosť non -?

Aktivovaný hliník je pórovitý, vysoko dispergovaný tuhý materiál, chemicky forma oxidu hlinitého. Na základe teórie pásov má Alumina veľmi širokú pásovú medzeru, ktorá je vysoká ako ~ 8-9 eV. To znamená, že pri izbovej teplote sa elektróny vo valenčnom pásme snažia získať dostatok energie na prechod na vodivé pásmo, čím sa bráni tvorbe voľne mobilných nosičov náboja (elektróny alebo diery). V dôsledku toho je jeho vnútorná vodivosť extrémne nízka, čo z neho robí typický izolátor.

Ii. Za akých okolností vykazuje aktivovaný hliník vodivosť?

Aj keď čistý aktivovaný hliník je net -- vodivý, môže vykazovať určitú vodivosť za určitých podmienok alebo sa použiť v vodivých kompozitných materiáloch. Je to predovšetkým kvôli nasledujúcim faktorom:

1. Adsorbované látky (hlavný dôvod)

Hlavné vlastnosti aktivovaného hlinitého sú jeho veľká povrchová plocha a silná adsorpčná kapacita. Môže adsorbovať molekuly vody a rôzne chemikálie z životného prostredia.

Adsorbovaná voda (H₂o): Keď sa adsorbujú, molekuly vody tvoria tenký vodný film na povrchu hlinitého. Tento vodný film obsahuje stopové množstvá iónov H⁺ a OH⁻ (v dôsledku autoionizácie vody). Ak je aktivovaný hliník vystavený vlhkosti, tento iónový vodný film poskytuje cestu pre iónové vedenie, čo výrazne zvyšuje jeho povrchovú vodivosť. Po dôkladnom sušení sa jeho izolačné vlastnosti vrátia.

Adsorbované ďalšie elektrolyty: Ak aktivovaný hliník adsorbuje elektrolyty, ako sú soli, kyseliny a bázy z prostredia alebo iných zdrojov, tieto látky budú ionizovať a uvoľňovať ióny, čím sa ďalej zvyšuje jeho iónová vodivosť.

2. Doping nečistoty

Ak sa určité nečistoty kovových iónov (napríklad Na⁺ a Fe⁺) zavádzajú počas procesu prípravy alebo po - spracovanie, tieto nečistoty môžu zaviesť úroveň defektov v mriežke kryštálov hlinitého, čím sa do istej miery zníži jej odpor, ale vo všeobecnosti stále ďaleko od úrovne vodiča.

3. Ako súčasť kompozitných materiálov

Toto je najbežnejšia aplikácia aktivovaného aluminy súvisiaceho s „vodivosťou“. Aj keď to nie je vo svojej podstate vodivé, dá sa použiť ako:

Podpora katalyzátora: Katalyticky aktívne drahé kovy (napríklad PT a PD) alebo oxidy kovov sa nakladajú na veľkú povrchovú plochu aktivovaného hlinitého. Tieto aktívne komponenty sú zvyčajne vodivé alebo polovodivé, vďaka čomu sú celé častice katalyzátora vodivé v makroskopickom meradle.

Oddeľovač lítiových batérií: V vysokom - Performance Littium - iónové batérie sa na oddeľovač aplikuje extrémne tenká vrstva aktivovaného hlinitého alebo iného keramického materiálu. Táto vrstva hliníka je stále izolačná; Jeho účelom je zlepšiť tepelný odpor oddeľovača, mechanickú pevnosť a zmáčateľnosť elektrolytov, čím sa skôr zabránilo skratu medzi pozitívnymi a negatívnymi elektródami, než aby vykonávali elektrinu. Umožňuje lítiom iónov prechádzať cez iónové vedenie, ale poskytuje tiež elektronickú izoláciu.

III. Zhrnutie

V súhrne,aktivovaný hliníkje izolátor vo veľkom. Všeobecne predpokladáme, že je to non - vodivé. Akékoľvek vodivé správanie, ktoré vykazuje, je spôsobené povrchovou adsorpciou alebo ako súčasť kompozitného materiálu.