Metóda chemickej oxidácie je tradičná metóda na prípravu rozšíriteľného grafitu. V tejto metóde sa prirodzený vločkový grafit zmiešal s vhodným oxidačným a interkalačným činidlom, regulovaný pri určitej teplote, neustále miešaný a premytý, filtrovaný a vysušený, aby sa získal rozšíriteľný grafit. Metóda chemickej oxidácie sa stala v priemysle relatívne zrelá metóda s výhodami jednoduchého vybavenia, pohodlnej prevádzky a nízkych nákladov.
Procesné kroky chemickej oxidácie zahŕňajú oxidáciu a interkaláciu. Oxidácia grafitu je základnou podmienkou tvorby rozšíriteľného grafitu, pretože to, či interkalačná reakcia môže postupovať hladko, závisí od stupňa otvorenia medzi grafitovými vrstvami. A prírodný graf na miestnosť má vynikajúcu stabilitu a kyslú odolnosť, a preto je potrebné približne oxid a je v prípade chemická oxidácia.
Existuje mnoho druhov oxidantov, všeobecne používaných oxidantov sú tuhé oxidanty (ako je permanganát draselný, dichromát draselný, trioxid chróm, chlorečník draselného atď.), Môže byť tiež určitý oxidačný kvapalný oxidant (ako je napríklad kyselina peroxid vodíkovej, atď.). V posledných rokoch sa zistilo, že permanganát draslíka je hlavným oxidantom používaným pri príprave rozšíriteľného grafitu.
Pri pôsobení oxidátora je grafit oxidovaný a neutrálne sieťové makromolekuly v grafitovej vrstve sa stávajú planárnymi makromolekulami s kladným nábojom. Vzhľadom na odpudivý účinok toho istého kladného náboja sa zvyšuje vzdialenosť medzi grafitovými vrstvami, čo poskytuje kanál a priestor pre interkalátor na hladké vstupy do grafitovej vrstvy. V procese prípravy rozšíriteľného grafitu je interkalačné činidlo prevažne kyslé. V posledných rokoch vedci používajú hlavne kyselinu kyselinu sírovú, kyselinu dusičnú, kyselinu fosforečnú, kyselinu chlorovú, kyselinu kyselinu a ľadovicu.
Elektrochemická metóda je v konštantnom prúde s vodným roztokom vložky, pretože elektrolyt, grafit a kovové materiály (materiál z nehrdzavejúcej ocele, platinová doska, olovnatá doska, titánová doska atď.) Predstavuje kompozitnú anódu, kovové materiály vložené do elektrolytu ako katódia, tvoriace uzavretú slučku; Alebo grafit suspendovaný v elektrolyte, v elektrolyte súčasne vložený do zápornej a pozitívnej doštičky, cez dve elektródy sú pod napájanou metódou, anodickou oxidáciou. Povrch grafitu je oxidovaný na karbonáciu. Súčasne sú pri kombinovanom pôsobení elektrostatickej príťažlivosti a difúzie rozdielu koncentrácie, kyslé ióny alebo iné polárne interkalačné ióny vložené medzi grafitové vrstvy, aby sa vytvoril rozšíriteľný grafit.
V porovnaní s metódou chemickej oxidácie je elektrochemická metóda na prípravu expanzibilného grafitu v celom procese bez použitia oxidantu, množstvo ošetrenia je veľké, zvyšné množstvo korozívnych látok je malá, elektrolyt sa môže recyklovať po reakcii, a to je množstvo kyseliny, je to, že sa k kyseline predĺži. Postupne sa stal preferovanou metódou na prípravu rozšíriteľného grafitu mnohými podnikami s mnohými výhodami.
Metóda difúznej fázy v plynnej fáze je na výrobu rozšíriteľného grafitu kontaktovaním medzikalátora s grafitom v plynnej forme a interkalatívnej reakcii. Všeobecne sa grafit a vložka umiestni na obidvoch koncoch tepelného sklenené priemysel.
Výhody: Štruktúra a poradie reaktora je možné kontrolovať a reaktanty a produkty sa dajú ľahko oddeliť.
Nevýhody: Reakčné zariadenie je zložitejšie, operácia je zložitejšia, takže výstup je obmedzený a reakcia, ktorá sa má vykonávať za podmienok vysokej teploty, čas je dlhší a reakčné podmienky sú veľmi vysoké, prostredie prípravy musí byť vákuum, takže výrobné náklady sú relatívne vysoké, nie vhodné pre aplikácie vo veľkom rozsahu.
Metóda zmiešanej kvapalnej fázy je priamo zmiešať vložený materiál s grafitom pod ochranou mobility inertného plynu alebo tesniaceho systému na zahrievaciu reakciu na prípravu rozšíriteľného grafitu. Bežne sa používa na syntézu alkalických interlaminárnych zlúčenín (GICS).
Výhody: Reakčný proces je jednoduchý, reakčná rýchlosť je rýchla, zmenou pomeru grafitových surovín a vložiek môže dosiahnuť určitú štruktúru a zloženie rozšíriteľného grafitu, vhodnejšie na výrobu hmotnosti.
Nevýhody: Vytvorený produkt je nestabilný, je ťažké zvládnuť voľnú vloženú látku pripojenú k povrchu GICS a je ťažké zabezpečiť konzistentnosť grafitových interlamelárnych zlúčenín, keď je veľký počet syntézy.
Metóda topenia je zmiešať grafit s interkalujúcim materiálom a teplom na prípravu rozšíriteľného grafitu. Založená na skutočnosti, že eutektické komponenty môžu znížiť bod topenia systému (pod bodom topenia každej zložky), je to metóda na prípravu terénovej alebo viaczložkovej GICS vložením dvoch alebo viacerých látok (ktoré musia byť schopné formovať systém moltu). kovových chloridov - GICS.
Výhody: Produkt syntézy má dobrú stabilitu, ľahko sa umýva, jednoduché reakčné zariadenie, nízka reakčná teplota, krátky čas, vhodný na veľkú výrobu.
Nevýhody: Je ťažké kontrolovať štruktúru a zloženie rádu v reakčnom procese a je ťažké zabezpečiť konzistentnosť štruktúry rádu a zloženie produktu v hromadnej syntéze.
Metóda tlakom je zmiešať grafitovú matricu s kovom alkalického zemského kovu a práškom z vzácnych kovov Zeme a reagovať na výrobu M-GICS za tlakových podmienok.
Nevýhody: Iba vtedy, keď tlak pary kovu prekročí určitý prah, môže sa vykonať inzerčná reakcia; Teplota je však príliš vysoká, ľahko spôsobuje, že kov a grafit tvoria karbidy, negatívnu reakciu, takže reakčná teplota musí byť regulovaná v určitom rozsahu. Inzercia teplota kovov vzácnych zemín je veľmi vysoká, takže na zníženie reakčnej teploty je potrebné tlak, aby sa znížila reakčná teplota. Táto metóda je vhodná pre prípravu kovu GICS s nízkym roztavením, ale zariadenie je komplikované a operačné požiadavky sú prísne, takže je vhodný teraz.
Výbušná metóda vo všeobecnosti používa grafitové a expanzné činidlo, ako sú KCLO4, MG (CLO4) 2 · NH2O, ZN (NO3) 2 · NH2O Pyropyros alebo Pripravené zmesi, keď je zahrievaná, grafit bude súčasne oxidáciou a interkalačnou reakciou, ktorá sa potom rozširuje „explóziou“. Agent, produkt je zložitejší, ktorý nielen rozšíril grafit, ale aj kov.
