Metode oksidasi kimia adalah metode tradisional untuk menyiapkan grafit yang dapat diperluas. Dalam metode ini, grafit serpihan alami dicampur dengan zat oksidan dan interkalasi yang sesuai, dikendalikan pada suhu tertentu, terus diaduk, dan dicuci, disaring dan dikeringkan untuk mendapatkan grafit yang dapat diupgrade. Metode oksidasi kimia telah menjadi metode yang relatif matang dalam industri dengan keunggulan peralatan sederhana, operasi yang nyaman dan biaya rendah.
Langkah -langkah proses oksidasi kimia meliputi oksidasi dan interkalasi. Oksidasi grafit adalah kondisi dasar untuk pembentukan grafit yang dapat diperluas, karena apakah reaksi interkalasi dapat berjalan dengan lancar tergantung pada tingkat pembukaan antara lapisan grafit. Dan yang diperlukan pada suhu Kamar, dengan suhu yang sangat baik, dengan penolakan yang sangat baik, dengan suhu yang sangat baik, dengan suhu yang sangat baik, dengan suhu yang sangat baik, dengan suhu dan asam. oksidasi.
Ada banyak jenis oksidan, oksidan yang umumnya digunakan adalah oksidan padat (seperti kalium permanganat, kalium dikromat, kromium trioksida, kalium klorat, dll.), Juga dapat berupa pengoksidasi oksidan cair (seperti hidrogen peroksida, asam nitrat, dll.). Ditemukan dalam beberapa tahun terakhir bahwa kalium permanganat adalah oksidan utama yang digunakan dalam menyiapkan grafit yang dapat diperluas.
Di bawah aksi pengoksidasi, grafit teroksidasi dan makromolekul jaringan netral dalam lapisan grafit menjadi makromolekul planar dengan muatan positif. Karena efek menjijikkan dari muatan positif yang sama, jarak antara lapisan grafit meningkat, yang menyediakan saluran dan ruang untuk interkalator untuk memasuki lapisan grafit dengan lancar. Dalam proses persiapan grafit yang dapat diperluas, zat interkalasi terutama asam. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti terutama menggunakan asam sulfat, asam nitrat, asam fosfat, asam perklorat, asam campuran dan asam asetat glasial.
Metode elektrokimia berada dalam arus konstan, dengan larutan berair dari sisipan sebagai bahan elektrolit, grafit dan logam (bahan baja tahan karat, pelat platinum, pelat timbal, pelat titanium, dll.) Sebagai anoda komposit, bahan logam yang dimasukkan dalam elektrolit sebagai katoda, membentuk loop tertutup; Atau grafit yang tersuspensi dalam elektrolit, dalam elektrolit pada saat yang sama dimasukkan ke dalam pelat negatif dan positif, melalui dua elektroda adalah metode energi, oksidasi anodik. Permukaan grafit dioksidasi menjadi karbokasi. Pada saat yang sama, di bawah aksi gabungan dari tarik elektrostatik dan difusi perbedaan konsentrasi, ion asam atau ion interkalan polar lainnya tertanam di antara lapisan grafit untuk membentuk grafit yang dapat diperluas.
Dibandingkan dengan metode oksidasi kimia, metode elektrokimia untuk persiapan grafit yang dapat diperluas dalam seluruh proses tanpa menggunakan oksidan, jumlah perlakuannya besar, jumlah residu dari zat korosif yang kecil, elektrolit dapat didaur ulang, kerusakan yang dikurangi. secara bertahap menjadi metode yang disukai untuk menyiapkan grafit yang dapat diperluas oleh banyak perusahaan dengan banyak keuntungan.
Metode difusi fase-gas adalah untuk menghasilkan grafit yang dapat diperluas dengan menghubungi interkalator dengan grafit dalam bentuk gas dan reaksi interkalasi. Secara umum, grafit dan sisipan ditempatkan di kedua ujung reaktor kaca yang tahan panas, dan vakum yang dipompa dan disegel, sehingga diketahui sebagai metode dua chamber.
Keuntungan: Struktur dan urutan reaktor dapat dikontrol, dan reaktan dan produk dapat dengan mudah dipisahkan.
Kerugian: Perangkat reaksi lebih kompleks, operasinya lebih sulit, sehingga outputnya terbatas, dan reaksi untuk dilakukan dalam kondisi suhu tinggi, waktunya lebih lama, dan kondisi reaksinya sangat tinggi, lingkungan persiapan harus vakum, sehingga biaya produksinya relatif tinggi, tidak cocok untuk aplikasi produksi skala besar.
Metode fase cair campuran adalah mencampur secara langsung bahan yang dimasukkan dengan grafit, di bawah perlindungan mobilitas gas inert atau sistem penyegelan untuk reaksi pemanasan untuk menyiapkan grafit yang dapat diperluas. Ini umumnya digunakan untuk sintesis senyawa interlaminar logam-grafit alkali (GIC).
Keuntungan: Proses reaksi sederhana, kecepatan reaksi cepat, dengan mengubah rasio bahan baku grafit dan sisipan dapat mencapai struktur tertentu dan komposisi grafit yang dapat diperluas, lebih cocok untuk produksi massal.
Kerugian: Produk yang dibentuk tidak stabil, sulit untuk menangani zat yang dimasukkan bebas yang melekat pada permukaan GIC, dan sulit untuk memastikan konsistensi senyawa interlamelran grafit ketika sejumlah besar sintesis.
Metode peleburan adalah untuk mencampur grafit dengan bahan interkalasi dan panas untuk menyiapkan grafit yang dapat diupgrade. Berdasarkan fakta bahwa komponen eutektik dapat menurunkan titik leleh sistem (di bawah titik leleh masing -masing komponen), itu adalah metode untuk persiapan sistem simule atau lebih banyak dari. Klorida - GICS.
Keuntungan: Produk sintesis memiliki stabilitas yang baik, mudah dicuci, perangkat reaksi sederhana, suhu reaksi rendah, waktu singkat, cocok untuk produksi skala besar.
Kerugian: Sulit untuk mengontrol struktur pesanan dan komposisi produk dalam proses reaksi, dan sulit untuk memastikan konsistensi struktur pesanan dan komposisi produk dalam sintesis massa.
Metode bertekanan adalah untuk mencampur matriks grafit dengan logam tanah alkali dan bubuk logam tanah jarang dan bereaksi untuk menghasilkan m-gics di bawah kondisi bertekanan.
Kerugian: Hanya ketika tekanan uap logam melebihi ambang batas tertentu, reaksi penyisipan dapat dilakukan; Namun, suhunya terlalu tinggi, mudah menyebabkan logam dan grafit untuk membentuk karbida, reaksi negatif, sehingga suhu reaksi harus diatur dalam kisaran tertentu. Suhu penyisipan logam tanah jarang sangat tinggi, sehingga tekanan harus diterapkan untuk mengurangi suhu reaksi. Metode ini cocok untuk persiapan logam-gics dengan titik peleburan rendah, tetapi perangkat tersebut rumit dan persyaratan operasi ini bertekanan, jadi itu adalah hal-hal yang langka dengan lumut rendah, tetapi perangkatnya rumit dan persyaratan operasi ini bertekanan, jadi itu adalah strice-nya.
Metode peledak umumnya menggunakan grafit dan agen ekspansi seperti kclo4, mg (clo4) 2 · nh2o, zn (no3) 2 · nh2o piropiro atau campuran yang disiapkan, ketika dipanaskan, grafit yang digunakan secara bersamaan, hal -hal yang diekspandasi. Produk lebih kompleks, yang tidak hanya memiliki grafit yang diperluas, tetapi juga logam.
