રાસાયણિક ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ એ વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ તૈયાર કરવા માટે પરંપરાગત પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિમાં, કુદરતી ફ્લેક ગ્રેફાઇટ યોગ્ય ઓક્સિડેન્ટ અને ઇન્ટરકલેટીંગ એજન્ટ સાથે મિશ્રિત થાય છે, ચોક્કસ તાપમાને નિયંત્રિત થાય છે, સતત હલાવવામાં આવે છે, અને વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ મેળવવા માટે ધોવા, ફિલ્ટર અને સૂકવવામાં આવે છે. રાસાયણિક ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ ઉદ્યોગમાં સરળ ઉપકરણો, અનુકૂળ કામગીરી અને ઓછા ખર્ચેના ફાયદાઓ સાથે પ્રમાણમાં પરિપક્વ પદ્ધતિ બની છે.
રાસાયણિક ox ક્સિડેશનના પ્રક્રિયાના પગલાઓમાં ઓક્સિડેશન અને ઇન્ટરકલેશન શામેલ છે. ગ્રાફાઇટનું ઓક્સિડેશન એ વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટની રચના માટેની મૂળ સ્થિતિ છે, કારણ કે ઇન્ટરકલેશન પ્રતિક્રિયા સરળતાથી આગળ વધી શકે છે તે ગ્રાફાઇટ સ્તરો વચ્ચેના ઉદઘાટનની ડિગ્રી પર આધારીત છે. ઓરડાના તાપમાને કુદરતી ગ્રેફાઇટમાં ઉત્તમ સ્થિરતા અને આલ્કલી પ્રતિકારમાં જરૂરી છે, તેથી તે એસિડ અને આલ્કલી રેઝિસ્ટન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, તેથી તે એસિડ અને આલ્કલી રેઝિસ્ટન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, તેથી તે એસિડ અને આલ્કલી રેઝિસ્ટન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતો નથી, તેથી તે એસિડ અને આલ્કલી રેઝિસ્ટન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતો નથી, તેથી. ઓક્સિડેશન.
ત્યાં ઘણા પ્રકારના ox ક્સિડેન્ટ્સ હોય છે, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા ox ક્સિડેન્ટ્સ નક્કર ox ક્સિડેન્ટ્સ હોય છે (જેમ કે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ, ક્રોમિયમ ટ્રાઇક્સાઇડ, પોટેશિયમ ક્લોરેટ, વગેરે), કેટલાક ઓક્સિડાઇઝિંગ લિક્વિડ ઓક્સિડેન્ટ્સ પણ હોઈ શકે છે (જેમ કે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ, નાઇટ્રિક એસિડ, વગેરે). તે તાજેતરના વર્ષોમાં જોવા મળે છે કે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ એ વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ તૈયાર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતું મુખ્ય ઓક્સિડેન્ટ છે.
Ox ક્સિડાઇઝરની ક્રિયા હેઠળ, ગ્રેફાઇટ ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે અને ગ્રેફાઇટ લેયરમાં તટસ્થ નેટવર્ક મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સ સકારાત્મક ચાર્જ સાથે પ્લાનર મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સ બની જાય છે. સમાન હકારાત્મક ચાર્જની વિકરાળ અસરને કારણે, ગ્રેફાઇટ સ્તરો વચ્ચેનું અંતર વધે છે, જે ઇન્ટરકલેટરને ગ્રેફાઇટ લેયરને સરળતાથી દાખલ કરવા માટે ચેનલ અને જગ્યા પ્રદાન કરે છે. વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટની તૈયારી પ્રક્રિયામાં, ઇન્ટરકલેટીંગ એજન્ટ મુખ્યત્વે એસિડ છે. તાજેતરનાં વર્ષોમાં, સંશોધનકારો મુખ્યત્વે સલ્ફ્યુરિક એસિડ, નાઇટ્રિક એસિડ, ફોસ્ફોરિક એસિડ, પર્ક્લોરિક એસિડ, મિશ્રિત એસિડ અને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ કરે છે.
ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ગ્રેફાઇટ અને મેટલ મટિરીયલ્સ (સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ મટિરિયલ, પ્લેટિનમ પ્લેટ, લીડ પ્લેટ, ટાઇટેનિયમ પ્લેટ, વગેરે) તરીકે શામેલ કરવાના જલીય દ્રાવણ સાથે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ સતત પ્રવાહમાં છે, એક સંયુક્ત એનોડ બનાવે છે, કેથોડ તરીકે ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં દાખલ કરવામાં આવેલી મેટલ મટિરીયલ્સ, બંધ લૂપ બનાવે છે; અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં તે જ સમયે નકારાત્મક અને સકારાત્મક પ્લેટમાં દાખલ કરેલા, બે ઇલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા, એનોડિક ઓક્સિડેશન, એનોડિક ઓક્સિડેશન છે. ગ્રેફાઇટની સપાટી કાર્બોકેશનમાં ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે. તે જ સમયે, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણ અને એકાગ્રતાના તફાવત પ્રસરણની સંયુક્ત ક્રિયા હેઠળ, એસિડ આયનો અથવા અન્ય ધ્રુવીય ઇન્ટરકલેન્ટ આયનો વિસ્તૃત ગ્રાફાઇટ બનાવવા માટે ગ્રાફાઇટ સ્તરો વચ્ચે જડિત છે.
રાસાયણિક ox ક્સિડેશન પદ્ધતિની તુલનામાં, ઓક્સિડેન્ટનો ઉપયોગ કર્યા વિના આખી પ્રક્રિયામાં વિસ્તરણ ગ્રાફાઇટની તૈયારી માટેની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ, સારવારની રકમ મોટી છે, કાટમાળ પદાર્થોની અવશેષ રકમ ઓછી છે, પ્રતિક્રિયા પછી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ રિસાયકલ કરી શકાય છે, એસિડની માત્રા ઓછી થાય છે, પર્યાવરણીય જીવનનું નુકસાન થાય છે. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ ઘણા ફાયદાઓ સાથે ઘણા ઉદ્યોગો દ્વારા વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ તૈયાર કરવા માટે ધીમે ધીમે પસંદ કરેલી પદ્ધતિ બની ગઈ છે.
ગેસ-ફેઝ ડિફ્યુઝન પદ્ધતિ એ ગેસિયસ ફોર્મ અને ઇન્ટરક્લેટીંગ રિએક્શનમાં ગ્રાફાઇટ સાથે ઇન્ટરકલેટરનો સંપર્ક કરીને વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ ઉત્પન્ન કરવાની છે. સામાન્ય રીતે, ગ્રેફાઇટ અને ઇન્સર્ટને હીટ-રેઝિસ્ટન્ટ ગ્લાસ રિએક્ટરના બંને છેડા પર મૂકવામાં આવે છે, અને વેક્યૂમ પમ્પ અને સીલ કરવામાં આવે છે. ઉદ્યોગ.
ફાયદાઓ: રિએક્ટરની રચના અને order ર્ડર નિયંત્રિત કરી શકાય છે, અને રિએક્ટન્ટ્સ અને ઉત્પાદનો સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે.
ગેરફાયદા: પ્રતિક્રિયા ઉપકરણ વધુ જટિલ છે, ઓપરેશન વધુ મુશ્કેલ છે, તેથી આઉટપુટ મર્યાદિત છે, અને temperature ંચા તાપમાનની સ્થિતિ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવતી પ્રતિક્રિયા, સમય લાંબો છે, અને પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ ખૂબ વધારે છે, તૈયારીનું વાતાવરણ વેક્યૂમ હોવું જોઈએ, તેથી ઉત્પાદન ખર્ચ પ્રમાણમાં વધારે છે, મોટા પાયે ઉત્પાદન કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય નથી.
મિશ્રિત પ્રવાહી તબક્કાની પદ્ધતિ વિસ્તૃત ગ્રાફાઇટ તૈયાર કરવા માટે ગરમીની પ્રતિક્રિયા માટે નિષ્ક્રિય ગેસ અથવા સીલિંગ સિસ્ટમની ગતિશીલતાના રક્ષણ હેઠળ, ગ્રાફાઇટ સાથે દાખલ કરેલી સામગ્રીને સીધા મિશ્રિત કરવાની છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે આલ્કલી મેટલ-ગ્રાફાઇટ ઇન્ટરલેમિનાર સંયોજનો (જીઆઈસી) ના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
ફાયદાઓ: પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા સરળ છે, ગ્રાફાઇટ કાચા માલ અને ઇન્સર્ટ્સના ગુણોત્તરને બદલીને પ્રતિક્રિયાની ગતિ ઝડપી છે, મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન માટે વધુ યોગ્ય, ચોક્કસ રચના અને વિસ્તૃત ગ્રાફાઇટની રચના સુધી પહોંચી શકે છે.
ગેરફાયદા: રચાયેલ ઉત્પાદન અસ્થિર છે, જીઆઈસીની સપાટી સાથે જોડાયેલા મુક્ત દાખલ કરેલા પદાર્થ સાથે વ્યવહાર કરવો મુશ્કેલ છે, અને જ્યારે મોટી સંખ્યામાં સંશ્લેષણ હોય ત્યારે ગ્રેફાઇટ ઇન્ટરલેમર સંયોજનોની સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવી મુશ્કેલ છે.
ગલન પદ્ધતિ એ વિસ્તૃત ગ્રાફાઇટ તૈયાર કરવા માટે ઇન્ટરકલેટીંગ સામગ્રી અને ગરમી સાથે ગ્રેફાઇટને મિશ્રિત કરવાની છે. એ હકીકત પર આધારિત છે કે યુટેક્ટીક ઘટકો સિસ્ટમના ગલનબિંદુને ઘટાડી શકે છે (દરેક ઘટકના ગલનબિંદુની નીચે), તે બે અથવા વધુ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને ત્રણેય અથવા મલ્ટિક કમ્પોંશન જીઆઈસીની તૈયારી માટેની એક પદ્ધતિ છે (જે એક મોટેલ સિસ્ટમ વચ્ચેનો ઉપયોગ કરે છે. મેટલ ક્લોરાઇડ્સની તૈયારી - જીઆઈસી.
ફાયદાઓ: સંશ્લેષણ ઉત્પાદનમાં સારી સ્થિરતા, ધોવા માટે સરળ, સરળ પ્રતિક્રિયા ઉપકરણ, ઓછી પ્રતિક્રિયા તાપમાન, ટૂંકા સમય, મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
ગેરફાયદા: પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયામાં ઉત્પાદનની order ર્ડર સ્ટ્રક્ચર અને રચનાને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, અને સામૂહિક સંશ્લેષણમાં ઉત્પાદનની order ર્ડર રચના અને રચનાની સુસંગતતાની ખાતરી કરવી મુશ્કેલ છે.
દબાણયુક્ત પદ્ધતિ એ આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુ અને દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુના પાવડર સાથે ગ્રેફાઇટ મેટ્રિક્સને મિશ્રિત કરવાની છે અને દબાણયુક્ત પરિસ્થિતિઓમાં એમ-જીઆઈસી ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
ગેરફાયદા: ફક્ત જ્યારે ધાતુનું વરાળનું દબાણ ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે નિવેશ પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવી શકે છે; જો કે, તાપમાન ખૂબ high ંચું છે, ધાતુ અને ગ્રેફાઇટને કાર્બાઇડ્સ બનાવવાનું કારણ બને છે, નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા છે, તેથી પ્રતિક્રિયા તાપમાન ચોક્કસ શ્રેણીમાં નિયમન કરવું આવશ્યક છે. દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓનું નિવેશ તાપમાન ખૂબ વધારે છે, તેથી પ્રતિક્રિયા તાપમાન ઘટાડવા માટે દબાણ લાગુ કરવું આવશ્યક છે. આ પદ્ધતિ ઓછી મેલ્ટીંગ પોઇન્ટ સાથે મેટલ-જીઆઈસીએસની તૈયારી માટે યોગ્ય છે, પરંતુ ઉપકરણ જટિલ છે અને તે કામગીરીની આવશ્યકતા છે.
વિસ્ફોટક પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે કેસીએલઓ 4, એમજી (એમજી (સીએલઓ 4) 2 · એનએચ 2 ઓ, ઝેડએન (એનઓ 3) 2 · એનએચ 2 ઓ પાયરોપાયરોઝ અથવા મિશ્રણ તૈયાર કરવામાં આવે છે, જ્યારે તે ગરમ થાય છે, ત્યારે ગ્રેફાઇટ એક સાથે ઓક્સિડેશન અને ઇન્ટરકલેશન રિએક્શન કેમેબિયમ કમ્પાઉન્ડ, જે પછી વિસ્તૃત રીતે વિસ્તૃત થાય છે, જે એક સાથે વિસ્તરણ કરવામાં આવે છે. એજન્ટ, ઉત્પાદન વધુ જટિલ છે, જેમાં ફક્ત ગ્રાફાઇટ જ નહીં, પણ ધાતુ પણ છે.
