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钙钛矿材料实现电器自充电
2014-06-10 17:26:53
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化工资讯网整理编辑:当手机或者电脑没电的时候,拿到太阳光线照射下晒一晒就可以继续使用,这是因为它们的显示器是太阳能电池。这是新加坡南洋理工大学(NTU)科学家发表在《自然·材料》杂志上的最新研究成果,他们业已开发出下一代的太阳能电池材料,不但可以把光成功转化成电,电池本身还能按不同的需要发出不同颜色的光。
这种太阳能电池的关键材料来自钙钛矿。据物理学家组织网近日报道,南洋理工大学物理与材料科学学院博士后研究员邢贵川(音译)用激光照射他们正在研究的混合钙钛矿太阳能电池材料,发现它发出了明亮的光。而大部分太阳能电池材料吸收光线的能力都很强,是不会发光的。这让他们感到很惊讶。
研究人员表示,这种材料对光照的耐受力很强。它能捕获光子转化成电,或者反之。通过调整材料成分,它还能发出多种颜色的光,因此很适合做成发光设备,比如平板显示器。该校材料科学与工程学院副教授尼潘·马修说,用现有的技术能很容易地将这种材料应用到工业上。由于它在制造过程中易于溶解,室温下能与两种或更多化学物结合,比目前的硅基太阳能电池要廉价5倍。
“作为一种太阳能的电池材料,我们可以把它做成半透明的,当做彩色玻璃装在窗户上,就可以同时用阳光来发电。并且,利用它发光的性质,可以使用于商场或办公室外面,以作为灯光装饰。”马修说。现在,这种先进的材料正在申请专利。美国加州大学伯克利分校能源技术教授拉马穆希·拉姆耐什表示:“该小组的研究成果显示了新材料的广阔的应用前景,也包括现有的太阳能电池和激光器。”
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纯碱和烧碱的区别是什么?有哪些用途?
元素百科资讯频道:本文主要讲的是关于纯碱与烧碱的区别以及它们的用途的内容。虽然纯碱与烧碱只有一字只差,但是它们之间还是略有差别的,下面就让小编带领大家来了解一下纯碱与烧碱的区别及用途吧!
纯碱和烧碱的定义
烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和烧碱有某些相似的性质,所以它与烧碱并列,在工业上叫做“两碱”。
纯碱与烧碱的区别
1、相同之处
烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
2、不同之处
加入CaCl2,如果是烧碱就无现象,纯碱就生成CaCO3沉淀。
加入Ca(OH)2,如果是烧碱无明显现象,纯碱生成CaCO3沉淀。
加入HCl,烧碱无明显现象,纯碱生成CO2气体。
取烧碱纯碱溶于水,放热的为烧碱,无现象为纯碱。
纯碱与烧碱的用途
印染、纺织工业上,需要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
精制石油也要用烧碱。为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸,必须用烧碱溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化学药剂蒸煮制成纸浆。所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用烧碱。
在化学工业中,制金属钠、电解水都要用烧碱。许多无机盐的生产,特别是制备一些钠盐(如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等)都要用到烧碱或纯碱。合成染料、药物以及有机中间体等也要用到烧碱或纯碱。
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炭黑可以分为那几种?
元素百科资讯频道:本文主要讲的是关于炭黑的分类的介绍,炭黑是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10~3000m2/g,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。那关于炭黑具体有哪些分类呢?
炭黑的分类
1) 按炭黑生产方式分类
主要分为灯黑、气黑、炉黑和槽黑。
2) 按炭黑用途分类
炭黑按用途不同,密封垫 通常分为色素用炭黑和橡胶用炭黑。
色素用炭黑
国际上,根据炭黑的着色能力,通常分为三类,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。这种分类通常用三个英文字母表示,前两个字母表示炭黑的着色能力,最后一个字母表示生产方法。
橡胶用炭
橡胶用炭黑原来是按粒径大小来分类的,炭黑N326 但后来改为按氮表面积分类。此外,命
名时把炭黑颜料的硫化速度和结构等因素也考虑进去了,由4个系统构成。第一个英文字母代表胶料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表缓慢硫化速度。后面3个为阿拉伯数字。第一个数字代表炭黑氮表面积范围,共列为0~9个等级。第二和第三个数字则由美国材料试验协会负责炭黑和术语的D24.41委员会指定的,反映不同的结构程度。
3)按炭黑的性质分类
1、比表面积:可用BET(Brunauer-EnmetT-eller)即低温氮吸附方法测定。也可用世界上通用的简捷的碘吸附方法。测定结果所代表每克所具有的表面积。
2、粒径:表中所列出各种碳黑的粒径是表示碳黑原生粒径,它是通过电子显微镜测试的,是一定颗数粒径的平均值
3、吸收值(DBP吸收值):是用邻苯=甲酸=丁酯(DBP)对碳黑吸附。当吸附平衡时所消耗DBP量,它代表碳黑结构的大小,吸附值高则碳黑结构高,反之则低。
4、着色力:是表示碳黑染色白体的能力,一般着色力高,其遮盖性能好。测试方法按ASTM-3265进行。
5、挥发分:是碳黑表面吸附的含氧官能团(羧基、醌基、内酯基和羟基等)这些基团的含量代表碳黑的表面化学性质。它与PH值有相关性。
6、PH 值:是代表碳黑的酸碱性。一般炉法碳黑均呈碱性(PH>7)。只有经过后处理碳黑其PH值在3--5之间而挥发分较高。
7、密度:单位体积碳黑的重量即:(克/升),是表示各种型号碳黑所占空间的大小,造粒度愈大,其表现密度也越大,反之则小,造粒度对碳黑的分散性(特别用于塑料和油漆油墨中)有影响。
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酚酞的变色范围、变色原理介绍
元素百科资讯频道:本文主要讲的是关于酚酞的变色范围及变色原理的内容。酚酞是一种化学成品,属于晶体粉末状,几乎不溶于水。其特性是在酸性和中性溶液中为无色,在碱性溶液中为紫红色。常被人们用来检测酸碱。
酚酞的变色范围
酚酞的变色范围是8.2~10.0,所以酚酞只能检验碱而不能检验酸。
酚酞变色原理
酸碱指示剂既然都是一些有机弱酸或有机弱碱,那么在不同的酸碱性溶液中,它们的电离程度就不同,于是会显示不同的颜色。pH试纸则是由多种指示剂混合液制成的,通常情况下pH试纸就显金黄色,pH≈5,可见在制作时,已将指示剂混合液调至弱酸性,并不是中性,这是为了减弱空气中CO2对测定的影响。此外,中和反应时,使用酸碱指示剂只能用2~3滴,也是因为酸碱指示剂都是有机酸或有机碱,用多了会增大误差的。
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂,它们是一种弱的有机酸。在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离: HL红色 H+ L-蓝色
在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色;在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存在的主要形式,溶液显蓝色;在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色。
石蕊能溶于水,且能溶于酒精,变色范围是pH 5.0~8.0。酚酞是一种有机弱酸,它在酸性溶液中,浓度较高时,形成无色分子。但随着溶液中H+浓度的减小,OH-浓度的增大,酚酞结构发生改变,并进一步电离成红色离子这个转变过程是一个可逆过程,如果溶液中H+浓度增加,上述平衡向反方向移动,酚酞又变成了无色分子。因此,酚酞在酸性溶液里呈无色,当溶液中H+浓度降低,浓度升高时呈红色。酚酞的变色范围是pH 8.0~10.0。
酚酞的醌式或醌式酸盐,在碱性介质中是很不稳定的,它会慢慢地转化成无色的羧酸盐式因此做氢氧化钠溶液使酚酞显色实验时,要用氢氧化钠稀溶液,而不能用浓溶液。
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