อ่าน 2 นาที
ตัวนำโปรตอน
เคมีไฟฟ้า/Electrochemistry stubs/WaPoCheckDates
ตัวนำโปรตอนคืออิเล็กโทรไลต์โดยทั่วไปคืออิเล็กโทรไลต์ของแข็งซึ่งH + เป็นตัวนำประจุหลัก
ตัวนำโปรตอน

ตัวนำโปรตอนคืออิเล็กโทรไลต์โดยทั่วไปคืออิเล็กโทรไลต์ของแข็งซึ่งH + [ 1 ]เป็นตัวนำประจุหลัก
องค์ประกอบ
สารละลายกรดแสดงคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของโปรตอนในขณะที่ตัวนำโปรตอนบริสุทธิ์มักจะเป็นของแข็งแห้ง วัสดุทั่วไปได้แก่ โพลิเมอร์หรือเซรามิก โดยทั่วไป รูพรุนในวัสดุที่ใช้ในทางปฏิบัติจะมีขนาดเล็ก ทำให้โปรตอนเป็นตัวนำกระแสตรงหลักและการขนส่งของแคตไอออนหรือตัวทำละลายส่วนใหญ่จะถูกป้องกันน้ำแข็งเป็นตัวอย่างทั่วไปของตัวนำโปรตอนบริสุทธิ์ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำก็ตาม[ 2 ]น้ำแข็งชนิดพิเศษที่เรียกว่าน้ำซุปเปอร์ไอออนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าน้ำแข็งธรรมดามาก[ 3 ]
การนำโปรตอนในเฟสของแข็งได้รับการเสนอแนะครั้งแรกโดยAlfred Rene Jean Paul Ubbelohdeและ SE Rogers ในปี พ.ศ. 2493 [ 4 ]แม้ว่ากระแสโปรตอนในอิเล็กโทรไลต์จะได้รับการยอมรับมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2349 แล้ว ก็ตาม
การนำโปรตอนยังได้รับการสังเกตในตัวนำโปรตอนชนิดใหม่สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงด้วย นั่นคือผลึกพลาสติก ไอออนิกอินทรีย์โปรติก (POIPCs) เช่น 1,2,4-ไตรอะโซเลียมเพอร์ฟลูออโรบิวเทนซัลโฟเนต[ 5 ]และอิมิดาโซเลียมเมทานซัลโฟเนต[ 6 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำไอออนิกสูงถึง 10 mS/cm เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 185 °C ในเฟสพลาสติกของอิมิดาโซเลียมเมทานซัลโฟเนต
เมื่ออยู่ในรูปของเยื่อบางๆตัวนำโปรตอนถือเป็นส่วนสำคัญของเซลล์เชื้อเพลิง ขนาดเล็กและราคาไม่แพง โพลิเมอร์นาฟิ ออน เป็นตัวนำโปรตอนทั่วไปในเซลล์เชื้อเพลิง สารคล้ายเจลที่คล้ายกับนาฟิออนซึ่งอยู่ในแอมพูลลาของลอเรนซินีของฉลามมีค่าการนำไฟฟ้าของโปรตอนต่ำกว่านาฟิออนเพียงเล็กน้อย[ 7 ] [ 8 ]
มีการรายงานการนำไฟฟ้าของโปรตอนสูงในวัสดุเพอร์รอฟสไกต์ที่ใช้เซเรตและ เซอร์โคเนตของโลหะอัลคาไลน์ เอิร์ธเช่น SrCeO3 , BaCeO3 และ BaZrO3 ที่เจือ ด้วยตัวรับ [ 9 ]นอกจากนี้ยังพบการนำไฟฟ้าของโปรตอนที่ค่อนข้างสูงในออร์โธไนโอเบตและออร์โธแทนทาเลตของธาตุหายาก รวมถึงทังสเตตของธาตุหายากด้วย[ 10 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวนำโปรตอน
ตัวนำโปรตอนคืออิเล็กโทรไลต์โดยทั่วไปคืออิเล็กโทรไลต์ของแข็งซึ่งH + เป็นตัวนำประจุหลัก
องค์ประกอบ
สารละลายกรดแสดง คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของโปรตอน ในขณะที่ตัวนำโปรตอนบริสุทธิ์มักจะเป็นของแข็งแห้ง วัสดุทั่วไปได้แก่ โพลิเมอร์หรือเซรามิก โดยทั่วไป รูพรุนในวัสดุที่ใช้ในทางปฏิบัติจะมีขนาดเล็ก ทำให้ โปรตอน เป็นตัวนำ กระแสตรงหลัก...