Keemilise oksüdatsioonimeetod on traditsiooniline meetod laiendatava grafiidi valmistamiseks. Selle meetodi korral segatakse loodusliku helveste grafiidi sobiva oksüdeerija ja interkaleeriva ainega, mida kontrollitakse teatud temperatuuril, segatakse pidevalt ning pestakse, filtreeritakse ja kuivatatakse, et saada laiendatavat grafiidi. Keemilise oksüdeerimise meetod on muutunud tööstuses suhteliselt küpseks meetodiks, mille eelised on lihtsad seadmed, mugavad töö ja odavad kulud.
Keemilise oksüdatsiooni protsessi etapid hõlmavad oksüdatsiooni ja interkalatsiooni. Grafiidi oksüdeerimine on laiendatava grafiidi moodustumise põhitingimus, kuna see, kas interkalatsioonireaktsioon võib sujuvalt liikuda, sõltub grafiidikihtide vahel avanemise astmest. Ja loomulik grafiit toatemperatuuril on suurepärane stabiilsus ja happe ja alkali vastupanu, seega ei saa see happega ja seetõttu on happeline.
Seal on palju tüüpi oksüdeerijaid, tavaliselt kasutatavad oksüdeerijad on tahked oksüdeerijad (näiteks kaaliumpermanganaat, kaaliumdikromaat, kroomi trioksiid, kaaliumkloraat jne) võivad olla ka mõned oksüdeerivad vedelad oksüderid (näiteks vesinikperoksiid, lämmastikhape jne). Viimastel aastatel leitakse, et kaalium permanganaat on peamine oksüdeerija, mida kasutatakse laiendatava grafiidi valmistamisel.
Oksüdeerija toimel oksüdeeritakse grafiit ja grafiidikihis sisalduvad neutraalsed võrgu makromolekulid muutuvad tasapinnaliseks makromolekuliks, millel on positiivne laeng. Sama positiivse laengu tõrjuva mõju tõttu suureneb grafiidikihtide vaheline kaugus, mis tagab interkalaatori kanali ja ruumi grafiidi kihti sujuvaks sisenemiseks. Laiendatava grafiidi ettevalmistamisprotsessis on interkaleereeriv aine peamiselt happeline. Viimastel aastatel kasutavad teadlased peamiselt väävelhapet, lämmastikhapet, fosforhapet, perkloriinhapet, segahapet ja jää äädikhapet.
Elektrokeemiline meetod on konstantse vooluga, sisestusega vesilahusega elektrolüüdi-, grafiidi- ja metallmaterjalides (roostevabast terasest materjal, plaatinaplaat, pliiplaat, titaanplaat jne) moodustavad komposiitanoodi, metallimaterjalid, mis on sisestatud elektrolüüti kui katoodna, moodustades suletud silmuse; Või elektrolüüdis suspendeeritud grafiit, mis on samal ajal sisestatud negatiivsesse ja positiivsesse plaadisse, on kahe elektroodi kaudu pingestatud meetod, anoodne oksüdatsioon. Grafiidi pind oksüdeeritakse karbomiseks. Samal ajal manustatakse elektrostaatilise atraktsiooni ja kontsentratsiooni erinevuse difusiooni kombineeritud toimingul happeioonid või muud polaarsed interkalantsed ioonid grafiidi kihtide vahele, moodustades laiendatava grafiidi.
Võrreldes keemilise oksüdatsioonimeetodiga, on elektrokeemiline meetod laiendatava grafiidi valmistamiseks kogu protsessis ilma oksüdeerijate kasutamiseta, töötlemis hulk on suur, söövitavate ainete jääkkogus on väike, elektrolüüti saab taaskasutada pärast reaktsiooni, happe kogust vähendatakse, kokku hoitakse, et see on vähendatud. Saage paljude ettevõtete poolt laiendatava grafiidi ettevalmistamiseks eelistatud meetodiks, millel on palju eeliseid.
Gaasifaasi difusioonimeetod on toota laiendatavat grafiidi, pöördudes gaasilise kuju ja interkaleeriva reaktsiooniga grafiidiga interkalaatoriga. Generaalselt paigutatakse grafiit ja insert kuumaresistentse klaasise reaktori mõlemas otsas ning vaakum pumbatakse ja suletakse ka kui kahekeelse metalli meetod-sünteesimine-sünteesimiseks. Halling on ANAT-i. ANAT on ANAT ANAT ANAT-i järgi. Amet ANAT-i on ANAT ANAT ANAT-is ANAT-is. Algab ANET-i. Algab ANAT-i. Algab ANET-i. Amet on ANAT-i. ANET-id on ANAT-i jaoks ANAT-i.
Eelised: reaktori struktuuri ja järjekorda saab kontrollida ning reagendid ja tooted saab hõlpsasti eraldada.
Puudused: reaktsiooniseade on keerulisem, operatsioon on keerulisem, seega on väljund piiratud ja kõrge temperatuuri tingimustes reaktsioon, aeg on pikem ja reaktsioonitingimused on väga kõrged, ettevalmistuskeskkond peab olema vaakum, seega on tootmiskulud suhteliselt kõrged, mis ei sobi suurte tootmisrakenduste jaoks.
Segatud vedelafaasi meetod on sisestatud materjali otse segamine inertse gaasi või tihendussüsteemi liikuvuse kaitse all kuumutamisreaktsiooni kaitseks laiendatava grafiidi valmistamiseks. Seda kasutatakse tavaliselt leelis-metall-grafiidi interlaminaarsete ühendite (GIC) sünteesimiseks.
Eelised: reaktsiooniprotsess on lihtne, reaktsiooni kiirus on kiire, muutes grafiidi toorainete ja insertide suhet saavutada laiendatava grafiidi teatud struktuuri ja koostise, mis sobib rohkem masstootmiseks.
Puudused: moodustatud toode on ebastabiilne, GIC -i pinnale kinnitatud vaba sisestatud ainega on keeruline toime tulla ja suurel hulgal sünteesi korral on keeruline tagada grafiitidevaheliste ühendite järjepidevust.
Sulamismeetod on segada grafiidi interkaleeriva materjali ja kuumusega laiendatava grafiidi valmistamiseks. Selle põhjal, et eutektilised komponendid võivad süsteemi sulamistemperatuuri alandada (iga komponendi sulamistemperatuuri all) on see meetod, mis valmistab rikkaliku või mitmekomponendilise GIC -i ettevalmistamist, kasutades kahte või rohkem ainet. metallist kloriididest - GICS.
Eelised: Sünteesiproduktil on hea stabiilsus, lihtne pesta, lihtne reaktsiooniseade, madal reaktsioonitemperatuur, lühike aeg, sobib suuremahuliseks tootmiseks.
Puudused: Reaktsiooniprotsessis on keeruline kontrollida toote järjekorra struktuuri ja koostist ning on keeruline tagada toote järjekorra struktuuri ja koostise järjepidevust massisünteesis.
Survestatud meetod on segada grafiidimaatriks leeliselise maametalli ja haruldase mure metalli pulbriga ning reageerida M-GIC-ide tootmiseks survestatud tingimustes.
Puudused: ainult siis, kui metalli aururõhk ületab teatud läve, saab sisestusreaktsiooni läbi viia; Kuid temperatuur on liiga kõrge, metalli ja grafiidi moodustamiseks on lihtne põhjustada karbiide, negatiivne reaktsioon, seega tuleb reaktsioonitemperatuuri reguleerida teatud vahemikus. Haruldaste muldmetallide sisestamise temperatuur on väga kõrge, seega tuleb rõhutada rõhu temperatuuri vähendamiseks. See meetod sobib metallide ettevalmistamiseks metall-GICS-i ettevalmistamiseks, kuid seade on keeruline ja töötav nõuded on ranged.
Plahvatusohtlik meetod kasutab üldiselt grafiidi- ja laienemisvahendit, näiteks KCLO4, MG (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O püropüros või segu, mis on valmistatud kuumutamisel, grafiit samaaegselt oksüdeerub ja interkalatsiooni reaktsioonide kambuumühendi laiendamisel, mis laieneb järgmiselt. on keerulisem, millel pole mitte ainult laienenud grafiit, vaid ka metall.
