Mae dull ocsideiddio cemegol yn ddull traddodiadol ar gyfer paratoi graffit ehanguadwy. Yn y dull hwn, mae graffit naddion naturiol yn cael ei gymysgu ag ocsidydd ac asiant rhyngosod priodol, ei reoli ar dymheredd penodol, ei droi'n gyson, a'i olchi, ei hidlo a'i sychu i gael graffit ehanguadwy. Mae dull ocsideiddio cemegol wedi dod yn ddull cymharol aeddfed yn y diwydiant gyda manteision offer syml, gweithrediad cyfleus a chost isel.
Mae camau proses ocsideiddio cemegol yn cynnwys ocsideiddio ac ymyrryd. Ocsidiad graffit yw'r amod sylfaenol ar gyfer ffurfio graffit ehanguadwy, oherwydd mae a all yr adwaith ymyrryd fynd rhagddo'n esmwyth yn dibynnu ar raddau'r agoriad rhwng yr haenau graffit. Ac mae gan graffit naturiol ar dymheredd ystafell sefydlogrwydd rhagorol a gwrthwynebiad asid ac alcali, felly nid yw'n adweithio ag asid ac alcali, felly, mae ychwanegu ocsidydd wedi dod yn elfen allweddol angenrheidiol mewn ocsideiddio cemegol.
Mae yna lawer o fathau o ocsidyddion, ocsidyddion solet (megis potasiwm permanganad, potasiwm dicromad, cromiwm triocsid, potasiwm clorad, ac ati) yw'r ocsidyddion a ddefnyddir yn gyffredinol, a gallant hefyd fod yn rhai ocsidyddion hylif ocsideiddiol (megis hydrogen perocsid, asid nitrig, ac ati). Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, canfuwyd mai potasiwm permanganad yw'r prif ocsidydd a ddefnyddir wrth baratoi graffit ehanguadwy.
O dan weithred yr ocsidydd, mae graffit yn cael ei ocsideiddio ac mae'r macromoleciwlau rhwydwaith niwtral yn yr haen graffit yn dod yn macromoleciwlau planar â gwefr bositif. Oherwydd effaith gwrthyrru'r un gwefr bositif, mae'r pellter rhwng yr haenau graffit yn cynyddu, sy'n darparu sianel a lle i'r rhyngosodwr fynd i mewn i'r haen graffit yn llyfn. Yn y broses o baratoi graffit ehangu, asid yw'r asiant rhyngosod yn bennaf. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae ymchwilwyr yn defnyddio asid sylffwrig, asid nitrig, asid ffosfforig, asid perclorig, asid cymysg ac asid asetig rhewlifol yn bennaf.
Mae'r dull electrocemegol yn defnyddio cerrynt cyson, gyda mewnosodiad hydoddiant dyfrllyd fel electrolyt, mae graffit a deunyddiau metel (deunydd dur di-staen, plât platinwm, plât plwm, plât titaniwm, ac ati) yn ffurfio anod cyfansawdd, ac mae deunyddiau metel yn cael eu mewnosod yn yr electrolyt fel catod, gan ffurfio dolen gaeedig; neu mae'r graffit wedi'i atal yn yr electrolyt, ac yn cael ei fewnosod yn yr electrolyt ar yr un pryd i'r plât negatif a phositif, gan egnïo'r ddau electrod drwy'r dull ocsideiddio anodig. Mae wyneb y graffit yn cael ei ocsideiddio i garbocation. Ar yr un pryd, o dan weithred gyfunol atyniad electrostatig a gwasgariad gwahaniaeth crynodiad, mae ïonau asid neu ïonau rhyng-gysylltiad pegynol eraill yn cael eu mewnosod rhwng yr haenau graffit i ffurfio graffit ehanguadwy.
O'i gymharu â'r dull ocsideiddio cemegol, y dull electrocemegol ar gyfer paratoi graffit ehanguadwy yn y broses gyfan heb ddefnyddio ocsidydd, mae'r swm triniaeth yn fawr, mae'r swm gweddilliol o sylweddau cyrydol yn fach, gellir ailgylchu'r electrolyt ar ôl yr adwaith, mae faint o asid yn cael ei leihau, mae'r gost yn cael ei harbed, mae'r llygredd amgylcheddol yn cael ei leihau, mae'r difrod i'r offer yn isel, ac mae'r oes gwasanaeth yn cael ei hymestyn. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r dull electrocemegol wedi dod yn raddol y dull a ffefrir ar gyfer paratoi graffit ehanguadwy gan lawer o fentrau gyda llawer o fanteision.
Y dull trylediad cyfnod nwy yw cynhyrchu graffit ehanguadwy trwy gysylltu'r rhyngosodwr â graffit ar ffurf nwyol ac adwaith rhyngosod. Yn gyffredinol, mae'r graffit a'r mewnosodiad yn cael eu gosod ar ddau ben yr adweithydd gwydr sy'n gwrthsefyll gwres, ac mae'r gwactod yn cael ei bwmpio a'i selio, felly fe'i gelwir hefyd yn ddull dwy siambr. Defnyddir y dull hwn yn aml i syntheseiddio halid -EG a metel alcalïaidd -EG mewn diwydiant.
Manteision: gellir rheoli strwythur a threfn yr adweithydd, a gellir gwahanu'r adweithyddion a'r cynhyrchion yn hawdd.
Anfanteision: mae'r ddyfais adwaith yn fwy cymhleth, mae'r llawdriniaeth yn anoddach, felly mae'r allbwn yn gyfyngedig, a rhaid cynnal yr adwaith o dan amodau tymheredd uchel, mae'r amser yn hirach, ac mae'r amodau adwaith yn uchel iawn, rhaid i'r amgylchedd paratoi fod yn wactod, felly mae'r gost gynhyrchu yn gymharol uchel, nid yw'n addas ar gyfer cymwysiadau cynhyrchu ar raddfa fawr.
Y dull cyfnod hylif cymysg yw cymysgu'r deunydd a fewnosodwyd yn uniongyrchol â graffit, o dan amddiffyniad symudedd nwy anadweithiol neu system selio ar gyfer adwaith gwresogi i baratoi graffit ehanguadwy. Fe'i defnyddir yn gyffredin ar gyfer synthesis cyfansoddion rhyng-laminar metel alcalïaidd-graffit (GICs).
Manteision: Mae'r broses adwaith yn syml, mae cyflymder yr adwaith yn gyflym, trwy newid cymhareb deunyddiau crai graffit a mewnosodiadau gall gyrraedd strwythur a chyfansoddiad penodol o graffit ehanguadwy, sy'n fwy addas ar gyfer cynhyrchu màs.
Anfanteision: Mae'r cynnyrch a ffurfiwyd yn ansefydlog, mae'n anodd delio â'r sylwedd mewnosodedig rhydd sydd ynghlwm wrth wyneb GICs, ac mae'n anodd sicrhau cysondeb cyfansoddion rhynglamellar graffit pan fydd nifer fawr o synthesis.
Y dull toddi yw cymysgu graffit â deunydd rhyngosod a gwresogi i baratoi graffit ehanguadwy. Yn seiliedig ar y ffaith y gall cydrannau ewtectig ostwng pwynt toddi'r system (islaw pwynt toddi pob cydran), mae'n ddull ar gyfer paratoi GICau teiran neu aml-gydran trwy fewnosod dau sylwedd neu fwy (y mae'n rhaid iddynt allu ffurfio system halen tawdd) rhwng haenau graffit ar yr un pryd. Fe'i defnyddir yn gyffredinol wrth baratoi cloridau metel - GICau.
Manteision: Mae gan y cynnyrch synthesis sefydlogrwydd da, hawdd ei olchi, dyfais adwaith syml, tymheredd adwaith isel, amser byr, addas ar gyfer cynhyrchu ar raddfa fawr.
Anfanteision: mae'n anodd rheoli strwythur trefn a chyfansoddiad y cynnyrch yn y broses adwaith, ac mae'n anodd sicrhau cysondeb strwythur trefn a chyfansoddiad y cynnyrch mewn synthesis màs.
Y dull dan bwysau yw cymysgu matrics graffit â phowdr metel alcalïaidd daear a metel prin daear ac adweithio i gynhyrchu M-GICS o dan amodau dan bwysau.
Anfanteision: Dim ond pan fydd pwysedd anwedd y metel yn fwy na throthwy penodol y gellir cynnal yr adwaith mewnosod; Fodd bynnag, os yw'r tymheredd yn rhy uchel, mae'n hawdd achosi i fetel a graffit ffurfio carbidau, adwaith negyddol, felly rhaid rheoleiddio tymheredd yr adwaith o fewn ystod benodol. Mae tymheredd mewnosod metelau daear prin yn uchel iawn, felly rhaid rhoi pwysau i leihau tymheredd yr adwaith. Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer paratoi metel-GICS â phwynt toddi isel, ond mae'r ddyfais yn gymhleth ac mae'r gofynion gweithredu yn llym, felly anaml y caiff ei ddefnyddio nawr.
Yn gyffredinol, mae'r dull ffrwydrol yn defnyddio graffit ac asiant ehangu fel KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O pyropyros neu gymysgeddau wedi'u paratoi. Pan gaiff ei gynhesu, bydd graffit yn ocsideiddio ac yn adweithio ar yr un pryd â'r cyfansoddyn cambiwm, ac yna caiff ei ehangu mewn ffordd "ffrwydrol", gan gael graffit ehangu. Pan ddefnyddir halen metel fel asiant ehangu, mae'r cynnyrch yn fwy cymhleth, sydd nid yn unig yn cynnwys graffit ehangu, ond hefyd fetel.
