Métode oksidasi kimia nyaéta metode tradisional pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Dina metoda ieu, grafit flake alam dicampurkeun jeung oxidant luyu jeung agén intercalating, dikawasa dina suhu nu tangtu, terus diaduk, sarta dikumbah, disaring tur garing pikeun ménta grafit expandable. Metoda oksidasi kimiawi geus jadi métode rélatif dewasa di industri jeung kaunggulan pakakas basajan, operasi merenah jeung béaya rendah.
Léngkah prosés oksidasi kimiawi ngawengku oksidasi jeung intercalation.The oksidasi grafit teh kaayaan dasar pikeun formasi grafit expandable, sabab naha réaksi intercalation bisa lumangsungna lancar gumantung kana darajat bukaan antara lapisan grafit.And grafit alam dina suhu kamar boga stabilitas alus teuing jeung lalawanan asam jeung alkali, ku kituna teu meta jeung asam sarta oksidasi konci, jadi komponén oksidasi kimiawi geus jadi tambahan.
Aya seueur jinis oksidan, umumna oksidan anu dianggo nyaéta oksidan padet (sapertos kalium permanganat, kalium dikromat, kromium trioksida, kalium klorat, jsb), tiasa ogé sababaraha oksidan cair pangoksidasi (sapertos hidrogén péroxida, asam nitrat, jsb.). Kapanggih dina taun-taun ayeuna yén kalium permanganat mangrupikeun oksidan utama anu dianggo dina nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun.
Dina aksi oksidator, grafit dioksidasi sarta makromolekul jaringan nétral dina lapisan grafit jadi makromolekul planar kalawan muatan positif. Alatan pangaruh repulsive tina muatan positip anu sarua, jarak antara lapisan grafit naek, nu nyadiakeun saluran jeung spasi pikeun intercalator asup ka lapisan grafit mulus. Dina prosés persiapan grafit expandable, agén intercalating utamana asam. Dina taun anyar, peneliti utamana ngagunakeun asam sulfat, asam nitrat, asam fosfat, asam perchloric, asam campuran jeung asam asétat glasial.
Métode éléktrokimia aya dina arus konstan, jeung leyuran cai tina sisipan salaku éléktrolit, grafit jeung bahan logam (bahan stainless steel, platina platina, plat kalungguhan, plat titanium, jsb) constitutes anoda komposit, bahan logam diselapkeun dina éléktrolit salaku katoda, ngabentuk loop katutup; Atawa grafit ditunda dina éléktrolit, dina éléktrolit dina waktos anu sareng diselapkeun dina piring négatip jeung positif, ngaliwatan dua éléktroda anu metode energized, oksidasi anodic. Beungeut grafit dioksidasi jadi karbokation. Dina waktu nu sarua, dina aksi gabungan daya tarik éléktrostatik jeung difusi béda konsentrasi, ion asam atawa ion intercalant polar séjén anu study antara lapisan grafit pikeun ngabentuk grafit expandable.
Dibandingkeun jeung métode oksidasi kimiawi, métode éléktrokimia pikeun persiapan grafit expansable dina sakabéh prosés tanpa pamakéan oxidant, jumlah perlakuan badag, jumlah residual zat corrosive leutik, éléktrolit nu bisa didaur ulang sanggeus réaksina, jumlah asam diréduksi, biaya disimpen, polusi lingkungan diréduksi jadi éléktrokimia dina taun panganyarna, jeung karuksakan alat-alat nu geus low, sarta éléktrolit diréduksi. Metoda laun-laun janten metode anu dipikaresep pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun ku seueur perusahaan anu gaduh seueur kauntungan.
Metodeu difusi gas-fase nyaéta pikeun ngahasilkeun grafit expandable ku ngahubungan intercalator kalawan grafit dina bentuk gas sarta intercalating reaction.Generally, grafit jeung sisipan nu disimpen dina duanana tungtung réaktor kaca tahan panas, sarta vakum ieu ngompa jeung disegel, ku kituna ieu ogé dipikawanoh salaku metoda dua-chamber -metoda -metoda -metalize industri synthes.
Kaunggulan: struktur jeung urutan reaktor bisa dikawasa, sarta réaktan jeung produk bisa gampang dipisahkeun.
Kakurangan: alat réaksi leuwih kompleks, operasi leuwih hese, jadi kaluaran kawates, jeung réaksi bisa dilaksanakeun dina kaayaan suhu luhur, waktu nu leuwih panjang, jeung kaayaan réaksi pisan tinggi, lingkungan persiapan kudu vakum, jadi biaya produksi relatif tinggi, teu cocog pikeun aplikasi produksi badag skala.
Metodeu fase cair dicampur nyaéta pikeun langsung nyampur bahan anu diselapkeun sareng grafit, dina panangtayungan mobilitas gas inert atanapi sistem sealing pikeun réaksi pemanasan pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Biasana dianggo pikeun sintésis sanyawa interlaminar logam-grafit alkali (GICs).
Kaunggulan: Prosés réaksi basajan, laju réaksi gancang, ku cara ngarobah babandingan bahan baku grafit jeung inserts bisa ngahontal struktur tangtu jeung komposisi grafit expandable, leuwih cocog pikeun produksi masal.
kalemahan: Produk kabentuk teu stabil, hese nungkulan zat diselapkeun bébas napel beungeut GICs, sarta hese mastikeun konsistensi sanyawa interlamellar grafit lamun jumlah badag sintésis.
Métode lebur nyaéta nyampur grafit jeung bahan intercalating jeung panas pikeun nyiapkeun grafit expandable.Dumasar kanyataan yén komponén eutektik bisa nurunkeun titik lebur sistem (sahandapeun titik lebur unggal komponén), nya éta métode pikeun persiapan GICs ternary atawa multikomponén ku cara ngasupkeun dua atawa leuwih zat (anu kudu bisa ngabentuk hiji lapisan moltaneous) sakaligus. dina persiapan logam klorida - GICs.
Kaunggulan: Produk sintésis boga stabilitas alus, gampang keur nyeuseuh, alat réaksi basajan, suhu réaksi low, waktos pondok, cocog pikeun produksi badag skala.
Kakurangan: hese ngadalikeun struktur pesenan sareng komposisi produk dina prosés réaksi, sareng hese mastikeun konsistensi struktur pesenan sareng komposisi produk dina sintésis massa.
Metodeu pressurized nyaéta nyampur matriks grafit sareng logam alkali bumi sareng bubuk logam bumi jarang sareng ngaréaksikeun ngahasilkeun M-GICS dina kaayaan tekanan.
Kakurangan: Ngan nalika tekanan uap logam ngaleuwihan ambang anu tangtu, réaksi sisipan tiasa dilaksanakeun; Sanajan kitu, hawa teuing tinggi, gampang ngabalukarkeun logam jeung grafit pikeun ngabentuk carbide, réaksi négatip, jadi suhu réaksi kudu diatur dina rentang nu tangtu. Suhu panempatan logam bumi jarang pisan tinggi, jadi tekanan kudu diterapkeun pikeun ngurangan temperature.Metoda réaksi ieu téh cocog pikeun persiapan logam-GICS kalawan titik lebur low, tapi alat ieu pajeulit jeung sarat operasi anu jarang dipaké, jadi eta geus jarang dipaké.
Metoda ngabeledug umumna ngagunakeun grafit jeung ékspansi agén kayaning KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · pyropyros nH2O atawa campuran disiapkeun, nalika dipanaskeun, grafit bakal sakaligus oksidasi jeung réaksi intercalation sanyawa kambium, nu lajeng dimekarkeun dina "ngabeledugna logam cara graphite". produk leuwih kompleks, nu teu ngan geus dimekarkeun grafit, tapi ogé logam.
