Metoda de oxidare chimică este o metodă tradițională pentru prepararea grafitului extensibil. În această metodă, grafitul natural de fulg este amestecat cu oxidant și agent intercalant adecvat, controlat la o anumită temperatură, agitat constant și spălat, filtrat și uscat pentru a obține grafit extensibil. Metoda de oxidare chimică a devenit o metodă relativ matură în industrie, cu avantajele echipamentelor simple, funcționarea convenabilă și costurile reduse.
Etapele de proces ale oxidării chimice includ oxidarea și intercalarea. Oxidarea grafitului este condiția de bază pentru formarea de grafit extensibil, deoarece dacă reacția de intercalare poate proceda fără probleme depinde de gradul de deschidere între straturile de grafit. Oxidarea chimică.
Există multe tipuri de oxidanți, în general, oxidanții folosiți sunt oxidanți solizi (cum ar fi permanganatul de potasiu, dicromatul de potasiu, trioxidul de crom, cloratul de potasiu, etc.), pot fi, de asemenea, unii oxidanți oxidanți lichizi (cum ar fi peroxidul de hidrogen, acid nitric etc.). În ultimii ani, se constată că permanganatul de potasiu este principalul oxidant utilizat la prepararea grafitului extensibil.
Sub acțiunea oxidantului, grafitul este oxidat și macromoleculele de rețea neutră din stratul de grafit devin macromolecule plane cu sarcină pozitivă. Datorită efectului respingător al aceleiași sarcini pozitive, distanța dintre straturile de grafit crește, ceea ce oferă un canal și un spațiu pentru ca intercalatorul să intre fără probleme în stratul de grafit. În procesul de preparare a grafitului extensibil, agentul intercalant este în principal acid. În ultimii ani, cercetătorii folosesc în principal acid sulfuric, acid azotic, acid fosforic, acid percloric, acid mixt și acid acetic glacial.
Metoda electrochimică se află într -un curent constant, cu soluția apoasă a inserției ca electrolit, materiale de grafit și metal (material din oțel inoxidabil, placă de platină, placă de plumb, placă de titan etc.) constituie un anod compus, materiale metalice introduse în electrolit ca catod, formând o buclă închisă; Sau grafitul suspendat în electrolit, în electrolit în același timp introdus în placa negativă și pozitivă, prin intermediul celor doi electrozi sunt metoda energizată, oxidarea anodică. Suprafața grafitului este oxidată la carbocare. În același timp, sub acțiunea combinată a atracției electrostatice și a diferenței de concentrație difuzie, ioni acide sau alți ioni intercalanți polari sunt încorporați între straturile de grafit pentru a forma grafit extensibil.
În comparație cu metoda de oxidare chimică, metoda electrochimică pentru prepararea grafitului expansibil în întregul proces fără utilizarea oxidantului, cantitatea de tratament este mare, cantitatea reziduală de substanțe corozive este mică, electrolitul poate fi reciclat după ce reacția, cantitatea de acid este redusă, costurile este salvată, poluarea mediului este redusă, deteriorarea echipamentului este scăzută, iar costul este economisit. Deveniți treptat metoda preferată pentru pregătirea grafitului extensibil de către multe întreprinderi cu multe avantaje.
Metoda de difuzie în faza de gaz este de a produce grafit extensibil prin contactarea intercalatorului cu grafitul sub formă gazoasă și reacția intercalantă. General, grafitul și insertul sunt plasate la ambele capete ale reactorului de sticlă rezistent la căldură, iar vidul este pompat și sigilat, astfel încât este cunoscută și ca metoda cu două camere.
Avantaje: Structura și ordinea reactorului pot fi controlate, iar reactanții și produsele pot fi ușor separate.
Dezavantaje: Dispozitivul de reacție este mai complex, operația este mai dificilă, astfel încât producția este limitată, iar reacția care trebuie efectuată în condiții de temperatură ridicată, timpul este mai lung, iar condițiile de reacție sunt foarte mari, mediul de preparare trebuie să fie vid, astfel încât costul de producție este relativ ridicat, nu este potrivit pentru aplicații de producție la scară largă.
Metoda de fază lichidă mixtă este de a amesteca direct materialul introdus cu grafit, sub protecția mobilității gazelor inerte sau a sistemului de etanșare pentru reacția de încălzire pentru a prepara grafitul extensibil. Este utilizat în mod obișnuit pentru sinteza compușilor interlaminari cu metal-grafit alcalin (GIC).
Avantaje: Procesul de reacție este simplu, viteza de reacție este rapidă, schimbând raportul dintre materiile prime prime și inserțiile pot ajunge la o anumită structură și compoziție a grafitului extensibil, mai potrivit pentru producția de masă.
Dezavantaje: Produsul format este instabil, este dificil să se ocupe de substanța inserată liberă atașată la suprafața GIC -urilor și este dificil să se asigure consistența compușilor interlamelari de grafit atunci când un număr mare de sinteză.
Metoda de topire este de a amesteca grafitul cu materialul intercalat și căldura pentru a prepara grafit extensibil. Pe baza faptului că componentele eutectice pot scădea punctul de topire al sistemului (sub punctul de topire al fiecărei componente), este o metodă pentru prepararea ternarului sau multicombreAR GICS prin introducerea a două sau mai multe substanțe (care trebuie să formeze un sistem de sare molipit) între grafitarea de grafit. Cloruri metalice - GIC -uri.
Avantaje: Produsul de sinteză are o stabilitate bună, ușor de spălat, dispozitiv de reacție simplu, temperatură de reacție scăzută, timp scurt, adecvat pentru producția pe scară largă.
Dezavantaje: este dificil să controlezi structura de ordine și compoziția produsului în procesul de reacție și este dificil să se asigure coerența structurii de ordine și compoziția produsului în sinteza de masă.
Metoda presurizată este de a amesteca matricea de grafit cu metalul alcalin de pământ și pulberea de metal rar de pământ și reacția pentru a produce M-GIC-uri în condiții sub presiune.
Dezavantaje: numai atunci când presiunea de vapori a metalului depășește un anumit prag, reacția de inserție poate fi efectuată; Cu toate acestea, temperatura este prea ridicată, ușor de determinat ca metalul și grafitul să formeze carburi, reacție negativă, astfel încât temperatura de reacție trebuie reglată într-un anumit interval. Temperatura de inserare a metalelor rare ale pământului este foarte mare, astfel încât presiunea trebuie aplicată pentru a reduce temperatura de reacție. Această metodă este potrivită pentru prepararea metal-gics-ului cu un punct scăzut de topire, dar dispozitivul este complicat și cerințele de funcționare sunt stricte, astfel încât să fie rar de topire, dar dispozitivul este complicat și cerințele de funcționare sunt stricte, astfel încât să fie rar de topire, dar dispozitivul este complicat și cerințele de funcționare sunt stricte, astfel încât să fie rar de topire, dar dispozitivul este complicat și cerințele de funcționare sunt stricte, astfel încât să fie rar de topire, dar dispozitivul este complicat și cerințele de funcționare sunt stricte, astfel încât să fie rar de topire.
Metoda explozivă folosește, în general, agentul de grafit și expansiune, cum ar fi KCLO4, Mg (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · Pyropyros sau amestecuri pregătite, atunci când este încălzită, grafitul va fi simultan oxidare și reacție intercalată, astfel încât să se compună grafit. Produsul este mai complex, care nu numai că a extins grafitul, ci și metalul.
