Методот на хемиска оксидација е традиционален метод за подготовка на графит за проширување. Во овој метод, графитот со природен снегулки се меша со соодветно оксидантно и меѓусебно средство, контролиран на одредена температура, постојано мешан и измиен, филтриран и сушен за да се добие проширен графит. Методот на хемиска оксидација стана релативно зрел метод во индустријата со предности на едноставна опрема, удобно работење и ниска цена.
The process steps of chemical oxidation include oxidation and intercalation.The oxidation of graphite is the basic condition for the formation of expandable graphite, because whether the intercalation reaction can proceed smoothly depends on the degree of opening between the graphite layers.And natural graphite at room temperature has excellent stability and acid and alkali resistance, so it does not react with acid and alkali, therefore, the addition of oxidant has become a necessary key component in chemical оксидација.
Постојат многу видови на оксиданти, генерално користени оксиданти се цврсти оксиданти (како што се калиум перманганат, калиум дихромат, хром триоксид, калиум хлорат, итн.), Може да бидат и некои оксидирачки течни оксиданти (како што се водород пероксид, низничка киселина, итн.). Во последниве години се открива дека калиум перманганат е главниот оксиданс што се користи при подготовка на графит за проширување.
Под дејство на оксидаторот, графитот се оксидира и неутралните мрежни макромолекули во графитниот слој стануваат рамни макромолекули со позитивно полнење. Поради одбивниот ефект на истото позитивно полнење, растојанието помеѓу графитните слоеви се зголемува, што обезбедува канал и простор за интеркалаторот непречено да го внесува графитниот слој. Во процесот на подготовка на проширување на графит, интеркалирачкиот агенс е главно киселина. Во последниве години, истражувачите главно користат сулфурна киселина, азотна киселина, фосфорна киселина, перхлорна киселина, мешана киселина и глацијална оцетна киселина.
Електрохемискиот метод е во постојана струја, со воден раствор на вметнувањето како електролит, графит и метални материјали (материјал од не'рѓосувачки челик, платина плоча, оловна плоча, титаниумска плоча, итн.) Сочинуваат композитни аноди, метални материјали вметнати во електролитот како катода, формирајќи затворена јамка; Или графитот суспендиран во електролитот, во електролитот во исто време вметнат во негативната и позитивната плоча, преку двете електроди се енергизираат метод, анодична оксидација. Површината на графит се оксидира до карбокација. Во исто време, под комбинирано дејство на електростатска привлечност и дифузија на разлики во концентрацијата, киселински јони или други поларни интеркалантни јони се вградени помеѓу графитните слоеви за да се формира графит што може да се прошири.
Во споредба со методот на хемиска оксидација, електрохемискиот метод за подготовка на експанзивен графит во целиот процес без употреба на оксиданс, количината на третман е голема, преостанатата количина на корозивни материи е мала, електролитот може да се рециклира по реакцијата, количината на киселина е намалена, цената е заштедена, заштедата на животната средина, се намалува, се намалува, се намалува, се намалува, се намалува. Електрохемискиот метод постепено стана најпосакуваниот метод за подготовка на проширен графит од многу претпријатија со многу предности.
Методот за дифузија на гас-фаза е да се произведе проширен графит со контактирање на интеркалаторот со графит во гасовита форма и интеркалирачка реакција. Генерално, графитот и вметнувачот се поставени на двата краја на стаклото реактор на топлина, а вакуумот се пумпа и запечати, така што е познато како метод на два комора.
Предности: Структурата и редот на реакторот можат да се контролираат, а реактантите и производите можат лесно да се одвојат.
Недостатоци: Уредот за реакција е покомплексен, работењето е потешко, така што излезот е ограничен, а реакцијата што треба да се изврши во услови на висока температура, времето е подолго, а условите за реакција се многу високи, околината за подготовка мора да биде вакуум, така што трошоците за производство се релативно високи, не се погодни за апликации за производство на големи размери.
Методот на мешана течна фаза е директно да се меша вметнатиот материјал со графит, под заштита на подвижноста на инертен гас или систем за запечатување за реакција на греење за да се подготви графит што може да се прошири. Најчесто се користи за синтеза на алкални метални-графитски интерламинарни соединенија (GICs).
Предности: Процесот на реакција е едноставен, брзината на реакција е брза, со промена на односот на графитни суровини и инсерти може да достигнат одредена структура и состав на проширен графит, посоодветен за масовно производство.
Недостатоци: Формираниот производ е нестабилен, тешко е да се справиме со бесплатната вметната супстанција прикачена на површината на GICS и тешко е да се обезбеди конзистентност на графитните интерламаларни соединенија кога голем број синтеза.
Методот на топење е да се меша графит со интеркалирачки материјал и топлина за да се подготви експанзивен графит. Базиран на фактот дека еутектичките компоненти можат да ја намалат точката на топење на системот (под точката на топење на секоја компонента), тоа е метод за подготовка на Тернари или мултикомпонента GIC со вметнување на две или повеќе супстанции (кои мора да бидат способни да формираат молтен систем за подготовка. на метални хлориди - gics.
Предности: Производот за синтеза има добра стабилност, лесен за миење, едноставен уред за реакција, ниска температура на реакција, кратко време, погодно за производство на големи размери.
Недостатоци: Тешко е да се контролира структурата на редоследот и составот на производот во процесот на реакција и тешко е да се обезбеди конзистентност на структурата на редоследот и составот на производот во масовна синтеза.
Методот под притисок е да се меша графитната матрица со алкална земја метал и редок метален прашок на Земјата и да се реагира за производство на М-ГИЦ под под притисок.
Недостатоци: Само кога притисокот на пареата на металот надминува одреден праг, реакцијата на вметнување може да се изврши; Како и да е, температурата е превисока, лесна за да се предизвика метал и графит за да формираат карбиди, негативна реакција, така што температурата на реакцијата мора да се регулира во одреден опсег. Температурата на вметнување на ретки метали на земјата е многу голема, така што мора да се примени притисок за да се намали температурата на реакцијата. Овој метод е погоден за подготовка на метални-ГИЦ со ниска точка на топење, но уредот е комплициран и барањата за работа се строги, така што се користи сега.
Експлозивниот метод генерално користи агент за графит и експанзија како што се KCLO4, Mg (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O пиропирос или подготвени мешавини, кога се загрева, графитот ќе се користи истовремено оксидација и интеркалација реакција на камбиум соединение на камбиум, соединение на камбиум, соединение на камбиум, што се проширува во „Експлозивен“. Производот е покомплексен, кој не само што го прошири графитот, туку и метал.
