Chemische oxidatiemethode is een traditionele methode voor het bereiden van uitbreidbaar grafiet. In deze methode wordt natuurlijke vlok grafiet gemengd met geschikt oxidatiemiddel en intercalerend middel, geregeld bij een bepaalde temperatuur, constant geroerd en gewassen, gefilterd en gedroogd om uitbreidbaar grafiet te verkrijgen. Chemische oxidatiemethode is een relatief volwassen methode geworden in de industrie met de voordelen van eenvoudige apparatuur, handige werking en lage kosten.
De processtappen van chemische oxidatie omvatten oxidatie en intercalatie. De oxidatie van grafiet is de basisconditie voor de vorming van uitbreidbaar grafiet, want of de intercalatiereactie soepel kan voortgaan, hangt af van de mate van opening tussen de grafietlagen. En natuurlijk grafiet bij kamertemperatuur heeft een uitstekende stabiliteit en alkali -resistentie, geen reacties van zuur en alkaal, de toevoeging van oxicaal in chemisch oxidatie.
Er zijn veel soorten oxidanten, algemeen gebruikte oxidatiemiddelen zijn vaste oxidatiemiddelen (zoals kaliumpermanganaat, kaliumdichromaat, chroomtrioxide, kaliumchloraat, enz.), Kunnen ook enkele oxiderende vloeibare oxidanten zijn (zoals waterstofperoxide, stikstofzuur, enz.). De afgelopen jaren wordt gevonden dat kaliumpermanganaat het belangrijkste oxidatiemiddel is dat wordt gebruikt bij het bereiden van uitbreidbaar grafiet.
Onder de werking van oxidator wordt grafiet geoxideerd en worden de neutrale netwerkmacromoleculen in de grafietlaag vlakke macromoleculen met positieve lading. Vanwege het afstotende effect van dezelfde positieve lading neemt de afstand tussen de grafietlagen toe, die een kanaal en ruimte biedt voor de intercalator om de grafietlaag soepel te betreden. In het voorbereidingsproces van uitbreidbaar grafiet is het intercalerende middel voornamelijk zuur. In de afgelopen jaren gebruiken onderzoekers voornamelijk zwavelzuur, salpeterzuur, fosforzuur, perchloorzuur, gemengd zuur en ijsazijn.
Elektrochemische methode bevindt zich in een constante stroom, met de waterige oplossing van het inzetstuk als de elektrolyt-, grafiet- en metaalmaterialen (roestvrijstalen materiaal, platinaplaat, loodplaat, titaniumplaat, enz.) Een composietanode, metalen materialen die in de elektrolyt zijn ingebracht als kathode, een gesloten lus vormt; Of het grafiet gesuspendeerd in de elektrolyt, in de elektrolyt tegelijkertijd ingevoegd in de negatieve en positieve plaat, door de twee elektroden zijn een bekrachtigde methode, anodische oxidatie. Het oppervlak van grafiet wordt geoxideerd tot carbocatie. Tegelijkertijd zijn onder de gecombineerde werking van elektrostatische aantrekkingskracht en concentratieverschil diffusie, zuurionen of andere polaire intercalante ionen ingebed tussen de grafietlagen om uitbreidbaar grafiet te vormen.
Vergeleken met de chemische oxidatiemethode, de elektrochemische methode voor het bereiden van expansable grafiet in het hele proces zonder het gebruik van oxidatiemiddel is de behandelingshoeveelheid groot, de resterende hoeveelheid corrosieve stoffen is klein, de elektrolyt kan worden gerecycled na de reactie, de hoeveelheid zuur is gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden gereduceerd, de kosten worden verlaagd, de kosten van het zuur, de districten is recente jaren, de servicevenstaat is uitgebreid. Elektrochemische methode is geleidelijk de voorkeursmethode geworden voor het bereiden van uitbreidbaar grafiet door veel ondernemingen met veel voordelen.
De gasfase-diffusiemethode is om exploiteerbaar grafiet te produceren door contact op te nemen met de intercalator met grafiet in gasvormige vorm en intercalerende reactie. Generaal worden het grafiet en het inzetstuk geplaatst aan beide uiteinden van de warmtebestendige glasreactor en het vacuum wordt ook bekend als de twee-chambermethode in de industrie.
Voordelen: de structuur en volgorde van de reactor kunnen worden gecontroleerd en de reactanten en producten kunnen gemakkelijk worden gescheiden.
Nadelen: het reactieapparaat is complexer, de werking is moeilijker, dus de output is beperkt en de reactie die moet worden uitgevoerd onder omstandigheden met hoge temperatuur, de tijd is langer en de reactieomstandigheden zijn zeer hoog, de voorbereidingsomgeving moet vacuüm zijn, dus de productiekosten zijn relatief hoog, niet geschikt voor grootschalige productietoepassingen.
De gemengde vloeistoffasemethode is om het ingevoegde materiaal direct te mengen met grafiet, onder de bescherming van de mobiliteit van inert gas of afdichtsysteem voor verwarmingsreactie om uitbreidbaar grafiet te bereiden. Het wordt vaak gebruikt voor de synthese van alkali metaal-grafiet interlaminar verbindingen (GIC's).
Voordelen: het reactieproces is eenvoudig, de reactiesnelheid is snel, door de verhouding van grafiet grondstoffen te wijzigen en inzetstukken kan een bepaalde structuur en samenstelling van uitbreidbaar grafiet bereiken, meer geschikt voor massaproductie.
Nadelen: het gevormde product is onstabiel, het is moeilijk om de vrije ingevoegde stof aan het oppervlak van GIC's aan te pakken, en het is moeilijk om de consistentie van grafiet interlamellaire verbindingen te waarborgen wanneer een groot aantal synthese.
De smeltmethode is om grafiet te mengen met intercalerend materiaal en warmte om het uitbreidbaar grafiet te bereiden. Gebaseerd op het feit dat eutectische componenten het smeltpunt van het systeem kunnen verlagen (onder het smeltpunt van elke component), is het een methode voor de voorbereiding van het ternaire layers simultaan. Metalen chloriden - GICS.
Voordelen: het syntheseproduct heeft een goede stabiliteit, gemakkelijk te wassen, eenvoudig reactieapparaat, lage reactietemperatuur, korte tijd, geschikt voor grootschalige productie.
Nadelen: het is moeilijk om de orderstructuur en samenstelling van het product in het reactieproces te regelen, en het is moeilijk om de consistentie van de orderstructuur en de samenstelling van het product in massasynthese te waarborgen.
De methode onder druk is om grafietmatrix te mengen met alkalisch aardmetaal en zeldzame aardmetaalpoeder en te reageren om m-GIC's te produceren onder onder druk staande omstandigheden.
Nadelen: alleen wanneer de dampdruk van het metaal een bepaalde drempel overschrijdt, kan de invoegreactie worden uitgevoerd; De temperatuur is echter te hoog, gemakkelijk te veroorzaken metaal en grafiet om carbiden te vormen, negatieve reactie, dus de reactietemperatuur moet in een bepaald bereik worden gereguleerd. De invoegtemperatuur van zeldzame aardmetalen is zeer hoog, dus de druk moet worden uitgeoefend om de reactietemperatuur te verlagen. Deze methode is geschikt voor de voorbereiding van metaal-gics met lage smeltpunt, maar de apparaat is ingewikkeld en de werking wordt nu gebruikt.
Explosieve methode maakt in het algemeen gebruik van grafiet- en expansie -middel zoals KCLO4, MG (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O Pyropyros of mengsels bereid, wanneer het wordt verwarmd, zal grafiet gelijktijdig oxidatie en intercalatiereactie Cambium -compound worden uitgebreid, wordt uitgestoken Agent, het product is complexer, dat niet alleen GRAFITES, maar ook metaal heeft uitgebreid.
