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如果能用高价金属离子来同晶取代 改善导电性

还有另一种方法就是要引入负离子

我们前面主要关心的是金属锌 阳离子的变化

我们不妨来看一下 阴离子的变化

如果在合成氧化物的过程中

引入一些杂质会不会对它有影响

比如说引入一个比氧电负性比较小的原子

我们经常讲的

卤素里面 卤元素里面的氯离子

我们都知道它电负性是比氧小的

我们看一下 从这样一个电负性的关系

我们可以看一下 它是否能够提高导电性

为什么会提高导电性

我们可以看一下我们刚才说

如果把氧变成氯就相当于 电负性减小

电负性减小以后

锌 相当于要实现电平衡

就会多余了一个电子

这多余的电子我们会发现

就相当于增加了施主能级

很显然导电性的性能就提高了

到这 我们给大家介绍n型半导体

要提高它的导电性 有两种方法

分别从阳离子角度进行改性 同晶取代

或者从阴离子角度上进行同晶取代

我们讲到阳离子的同晶取代的时候

我们给大家引申到

要注意在催化剂的制备过程中或设计过程中

很多时候 特别是用到载体的时候

我们很多人可能会忽略半导体的催化理论

有时候不妨从半导体导电性的角度去考虑一下

为什么有些制备

载体的制备方法 一定要采用共沉淀法

而不采用机械混合法

可能是跟导电性有关的

另外 我们这里着重给大家回顾一下 催化原理里面经常讲的

电负性小 能提高导电性的影响

为了体现出阴离子的影响

我们这里给大家讲的是氯离子

为什么我们会给大家讲氯离子

并不是仅仅因为是它的电负性比氧小

我们把氯离子变成硫

也可以说硫

可以说硫电负性比氧会稍小点 为什么一定要讲氯呢

是因为在催化剂的制备过程中

特别是 大家如果有机会接触工业催化剂制备

讲到共沉淀法 浸渍法 或金属盐选择

一般都不会想到采用氯盐 为什么呢

这是基于什么样考虑

就是因为考虑到可能会影响到后续的产品的性质

所以 我们这里从这里开始讨论2.8

逐步给大家讲一些在

催化剂制备过程中的非常重要的细节

这些细节化 可能跟催化基本原理

有一定的关联

如果从这个角度上去考虑 从催化基本原理

去思考工业上或实验室里面一些实验细节

就会发现一些非常有意思的现象

现在为止

在工业界一般把一些催化剂制备当作一种经验　

在什么样条件下要采用什么原料

采用什么样的洗涤工艺 焙烧工艺

实际上如果反过来 思考这些操作

可能包含了一定的原理

我们今天就稍微通过一个n型半导体导电性

给大家尝试讨论一下

在催化剂的制备过程中或催化材料制备过程中

要注意的一些实验细节

我们这里给大家讲的是

对催化材料合成 我们前面给大家说了

一般来说不希望含有氯离子

因为氯离子存在 如果除不掉

或者是金属还用氯盐 要把它除掉只能通么

通过焙烧 然后再通过还原

如果焙烧过程中氯没有完全除掉

还原过程中会产生 氯化氢腐蚀管道

一般来说工业上经常说的

为什么催化剂

合成催化剂尽量不要采用氯盐

因为它能够产生氯离子 如果除不掉

还原过程中腐蚀管道

所以一般都不希望采用氯盐 除了这以外

如果从今天学的

半导体催化理论我们可以去想一下

有很多的氧化物载体

氧化铈 还有氧化锆

铈和锆 是非常重要的n型半导体

这个时候 如果说

锆盐用氧氯化锆 用含氯的原料来合成

在合成过程中 如果氯没有除掉

可以想一下对这个整个复合氧化物

它导电性会不会有影响

或结构会不会有破坏

大家如果从这个角度去想 可以反过来去思考

为什么工业的操作过程中 或是实验室合成过程中

很多文献里面报道原料

我们很少看到

氯盐的选择

除了管道腐蚀的原因 我相信应该还是跟

催化的基本原理是相关的

比如说 如果是涉及到氧化物的载体

这个时候 特别是考虑到生n成型半导体 p型半导体

就考虑到它是否由于 这些氯离子存在

是否会影响到它的导电性能

所以 我们最后要跟大家说就是 就是氯离子影响

在实验室的合成催化剂过程中

在工业催化剂的合成过程中

都会发现一般对水是有一定的程度要求的

甚至在工业上 可以去看到有一些现象

在催化剂的洗涤过程中

有些地方甚至宁愿用

用地下水也不用自来水

因为自来水有什么特点 因为自来水我们都知道

很多地方可能是用次氯酸消毒的 氯含量会比较高

会把氯引入到催化剂里面

这个就是很多时候的

催化剂制备工作做的很多时发现 在工厂生产中是个经验

这个经验实际上在

催化剂制备科学或催化原理里面

如果仔细思考 也会存在关联的

特别是我们今天给大家讲了

氯离子存在的影响

我们会看到一个非常重要现象

就是在很多

非常严谨的科研论文里面 会强调

它采用了氧化物载体

都会采用大试剂供应商提供了

不是说不相信它自己合成氧化物的实验结果 是为了

使得它的实验结果 能够被更多的人重复 因为

只有载体 氧化物的性质或者合成的原料

是稳定的时候才有可能

使得实验的重复性更有保证

这个是我们一直给大家强调的

在很多时候 特别是催化剂的研究和设计过程中

不要忽略了细节 特别是在读文献的过程中

千万不要忽略了一些非常重要的细节

比如说原料的载体的来源

往往很多时候

这些细小的差别会影响到整个研究是否重现

是否能够取得较好结果的一个

非常关键的决定性因素

我们实验室本身是合成沸石分子筛

我们发现 有时候在分子筛进行放大合成过程中

因为没法采用分析纯的原料

特别是模板剂 试剂

这个时候采用工业样品

往往这时候会发现

工业上放大效果不如实验室研究的

我们回去找原因发现 用工业的原料和模板剂

在实验室工作下合成

也重现不了

用分析纯的试剂合成的结果

为什么会出现这样一个现象

本质原因还是在于

模板剂原料纯度不一样 杂质不一样

可能这里举这个例子不是很合适 因为什么

因为分子筛一般都是一个绝缘体材料

但是我们之所以在这里给大家讲

是要进一步让大家去知道

在催化剂的设计过程中 或者是制备的过程中

光凭催化原理或催化的理论来指导是不够的

很多时候要实现它设计过程是靠实验

而实验过程中容易忽略

要注意一些非常重要的细节

所以我们最后给大家讲一下 工业上存在现象 就是

现在很多的研究单位或催化剂研发公司

他们开发出催化剂

一般都没有自己的工厂生产 国内现在很多的

环境保护标准要求非常苛刻

比如说在北京

你要开个化工厂基本上是不太可能的

如果有新的催化剂制备技术

肯定是找一个代工厂进行生产的

一般来说通过代工厂生产

工艺的流程和工艺技术可能就很容易传播

但是你如果不告诉他代工厂

原料来源 原料指标

他代工厂就算能够分析出原料

他也很难 重现出催化剂的效果

因为有很多时候

原料的来源 采用哪个地方的原料 哪个地方载体

可以决定了 整个催化剂工业化能否成功的关键

所以 你们可以看到 我们说的一个非常重要的过程 就是

我们在讲看一篇催化剂制备论文的时候 我们会讲过

实验的细节

这个实验的细节

我们为什么在这儿强调了 是因为

我们进入实验室以后 要做研究也好或者是做催化剂放大

或者工业研究也好

很多时候涉及到合成催化剂

比如合成文献中报道的催化剂

我们很多时候都会抱怨 现在的论文越来越水

没法重现出来

实际上很关键的原因是

你看那篇文献实验细节写得不够细致

没有非常详细写出实验步骤来

也有可能是因为 它写的非常详细 而你没有去关心细节

我们在这里给大家再次讲了n型半导体的改性

给大家强调的是

催化剂的研究里面

这个实验的细节是非常非常重要的一个因素

大家千万不要忽略