Il-metodu ta' ossidazzjoni kimika huwa metodu tradizzjonali għall-preparazzjoni tal-grafita espansibbli. F'dan il-metodu, il-grafita naturali f'biċċiet titħallat ma' ossidant u aġent interkalanti xieraq, tiġi kkontrollata f'ċerta temperatura, titħawwad kontinwament, u tinħasel, tiġi ffiltrata u mnixxfa biex tinkiseb grafita espansibbli. Il-metodu ta' ossidazzjoni kimika sar metodu relattivament matur fl-industrija bil-vantaġġi ta' tagħmir sempliċi, tħaddim konvenjenti u spiża baxxa.
Il-passi tal-proċess tal-ossidazzjoni kimika jinkludu l-ossidazzjoni u l-interkalazzjoni. L-ossidazzjoni tal-grafita hija l-kundizzjoni bażika għall-formazzjoni ta' grafita espansibbli, għaliex jekk ir-reazzjoni ta' interkalazzjoni tistax tipproċedi bla xkiel tiddependi fuq il-grad ta' ftuħ bejn is-saffi tal-grafita. U l-grafita naturali f'temperatura tal-kamra għandha stabbiltà eċċellenti u reżistenza għall-aċidu u l-alkali, għalhekk ma tirreaġixxix mal-aċidu u l-alkali, għalhekk, iż-żieda ta' ossidant saret komponent ewlieni meħtieġ fl-ossidazzjoni kimika.
Hemm ħafna tipi ta' ossidanti, ġeneralment l-ossidanti użati huma ossidanti solidi (bħal permanganat tal-potassju, dikromat tal-potassju, triossidu tal-kromju, klorat tal-potassju, eċċ.), jistgħu wkoll ikunu xi ossidanti likwidi ossidanti (bħal perossidu tal-idroġenu, aċidu nitriku, eċċ.). Fi snin reċenti nstab li l-permanganat tal-potassju huwa l-ossidant ewlieni użat fil-preparazzjoni tal-grafita espansibbli.
Taħt l-azzjoni tal-ossidant, il-grafita tiġi ossidizzata u l-makromolekuli tan-netwerk newtrali fis-saff tal-grafita jsiru makromolekuli planari b'ċarġ pożittiv. Minħabba l-effett repulsiv tal-istess ċarġ pożittiv, id-distanza bejn is-saffi tal-grafita tiżdied, u dan jipprovdi kanal u spazju biex l-interkalatur jidħol bla xkiel fis-saff tal-grafita. Fil-proċess ta' preparazzjoni tal-grafita espansibbli, l-aġent interkalanti huwa prinċipalment l-aċidu. Fi snin reċenti, ir-riċerkaturi jużaw prinċipalment l-aċidu sulfuriku, l-aċidu nitriku, l-aċidu fosforiku, l-aċidu perkloriku, l-aċidu mħallat u l-aċidu aċetiku glaċjali.
Il-metodu elettrokimiku huwa f'kurrent kostanti, bis-soluzzjoni akwea tal-inserit bħala l-elettrolit, il-grafita u materjali tal-metall (materjal tal-istainless steel, pjanċa tal-platinu, pjanċa taċ-ċomb, pjanċa tat-titanju, eċċ.) jiffurmaw anodu kompost, materjali tal-metall imdaħħla fl-elettrolit bħala katodu, u jiffurmaw ċirku magħluq; Jew il-grafita sospiża fl-elettrolit, fl-istess ħin imdaħħla fl-elettrolit fil-pjanċa negattiva u pożittiva, permezz taż-żewġ elettrodi jiġu enerġizzati bil-metodu, ossidazzjoni anodika. Il-wiċċ tal-grafita jiġi ossidizzat għal karbokatjoni. Fl-istess ħin, taħt l-azzjoni kkombinata tal-attrazzjoni elettrostatika u d-diffużjoni tad-differenza fil-konċentrazzjoni, joni tal-aċidu jew joni interkalanti polari oħra jiġu inkorporati bejn is-saffi tal-grafita biex jiffurmaw grafita espansibbli.
Meta mqabbel mal-metodu ta' ossidazzjoni kimika, il-metodu elettrokimiku għall-preparazzjoni ta' grafit espansibbli fil-proċess kollu mingħajr l-użu ta' ossidant, l-ammont ta' trattament huwa kbir, l-ammont residwu ta' sustanzi korrużivi huwa żgħir, l-elettrolit jista' jiġi riċiklat wara r-reazzjoni, l-ammont ta' aċidu jitnaqqas, l-ispiża tiġi ffrankata, it-tniġġis ambjentali jitnaqqas, il-ħsara lit-tagħmir hija baxxa, u l-ħajja tas-servizz tiġi estiża. Fi snin reċenti, il-metodu elettrokimiku gradwalment sar il-metodu preferut għall-preparazzjoni ta' grafit espansibbli minn ħafna intrapriżi b'ħafna vantaġġi.
Il-metodu ta' diffużjoni fil-fażi tal-gass huwa li jipproduċi grafit espansibbli billi jikkuntattja l-interkalatur mal-grafita f'forma gassuża u jintroduċi reazzjoni. Ġeneralment, il-grafita u l-inserit jitqiegħdu fiż-żewġt itruf tar-reattur tal-ħġieġ reżistenti għas-sħana, u l-vakwu jiġi ppumpjat u ssiġillat, għalhekk huwa magħruf ukoll bħala l-metodu b'żewġ kmamar. Dan il-metodu spiss jintuża biex jissintetizza l-alid -EG u l-metall alkali -EG fl-industrija.
Vantaġġi: l-istruttura u l-ordni tar-reattur jistgħu jiġu kkontrollati, u r-reattanti u l-prodotti jistgħu jiġu separati faċilment.
Żvantaġġi: l-apparat tar-reazzjoni huwa aktar kumpless, l-operazzjoni hija aktar diffiċli, għalhekk l-output huwa limitat, u r-reazzjoni li għandha titwettaq f'kundizzjonijiet ta' temperatura għolja, il-ħin huwa itwal, u l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni huma għoljin ħafna, l-ambjent tat-tħejjija jrid ikun vakwu, għalhekk l-ispiża tal-produzzjoni hija relattivament għolja, mhux adattata għal applikazzjonijiet ta' produzzjoni fuq skala kbira.
Il-metodu tal-fażi likwida mħallta huwa li l-materjal imdaħħal jitħallat direttament mal-grafita, taħt il-protezzjoni tal-mobilità ta' gass inert jew sistema ta' siġillar għal reazzjoni ta' tisħin biex tipprepara grafita espansibbli. Huwa komunement użat għas-sintesi ta' komposti interlaminari tal-metall alkali-grafita (GICs).
Vantaġġi: Il-proċess ta' reazzjoni huwa sempliċi, il-veloċità tar-reazzjoni hija mgħaġġla, billi jinbidel il-proporzjon tal-materja prima tal-grafita u l-inserzjonijiet tista' tintlaħaq ċerta struttura u kompożizzjoni ta' grafita espansibbli, aktar adattata għall-produzzjoni tal-massa.
Żvantaġġi: Il-prodott iffurmat mhux stabbli, huwa diffiċli li tittratta s-sustanza mdaħħla libera mwaħħla mal-wiċċ tal-GICs, u huwa diffiċli li tiġi żgurata l-konsistenza tal-komposti interlamellari tal-grafita meta jkun hemm numru kbir ta' sinteżi.
Il-metodu tat-tidwib huwa li titħallat il-grafita ma' materjal interkalanti u s-sħana biex tipprepara grafita espansibbli. Ibbażat fuq il-fatt li l-komponenti ewtettiċi jistgħu jbaxxu l-punt tat-tidwib tas-sistema (taħt il-punt tat-tidwib ta' kull komponent), huwa metodu għall-preparazzjoni ta' GICs ternarji jew b'ħafna komponenti billi jiddaħħlu żewġ sustanzi jew aktar (li jridu jkunu jistgħu jiffurmaw sistema ta' melħ imdewweb) bejn is-saffi tal-grafita simultanjament. Ġeneralment użat fil-preparazzjoni ta' kloruri tal-metall - GICs.
Vantaġġi: Il-prodott tas-sinteżi għandu stabbiltà tajba, faċli biex jinħasel, apparat ta' reazzjoni sempliċi, temperatura ta' reazzjoni baxxa, ħin qasir, adattat għal produzzjoni fuq skala kbira.
Żvantaġġi: huwa diffiċli li tikkontrolla l-istruttura tal-ordni u l-kompożizzjoni tal-prodott fil-proċess ta' reazzjoni, u huwa diffiċli li tiżgura l-konsistenza tal-istruttura tal-ordni u l-kompożizzjoni tal-prodott fis-sintesi tal-massa.
Il-metodu bi pressjoni huwa li titħallat il-matriċi tal-grafita ma' metall alkalini tad-dinja u trab tal-metall rari tad-dinja u tirreaġixxi biex tipproduċi M-GICS taħt kundizzjonijiet bi pressjoni.
Żvantaġġi: Ir-reazzjoni ta' inserzjoni tista' titwettaq biss meta l-pressjoni tal-fwar tal-metall taqbeż ċertu limitu; Madankollu, it-temperatura hija għolja wisq, faċli biex tikkawża li l-metall u l-grafita jiffurmaw karburi, reazzjoni negattiva, għalhekk it-temperatura tar-reazzjoni trid tiġi regolata f'ċertu medda. It-temperatura ta' inserzjoni ta' metalli rari tad-dinja hija għolja ħafna, għalhekk trid tiġi applikata pressjoni biex titnaqqas it-temperatura tar-reazzjoni. Dan il-metodu huwa adattat għall-preparazzjoni ta' GICS tal-metall b'punt ta' tidwib baxx, iżda l-apparat huwa kkumplikat u r-rekwiżiti tat-tħaddim huma stretti, għalhekk rarament jintuża issa.
Il-metodu splussiv ġeneralment juża l-grafita u aġenti ta' espansjoni bħal KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropiros jew taħlitiet ippreparati, meta jissaħħan, il-grafita tiġi ossidizzata u interkaljata fl-istess ħin b'reazzjoni ta' kompost tal-cambium, li mbagħad jiġi estiż b'mod "splussiv", u b'hekk tinkiseb grafit espansa. Meta l-melħ tal-metall jintuża bħala aġent ta' espansjoni, il-prodott isir aktar kumpless, li mhux biss ikollu grafit espansa, iżda wkoll metall.
