Métode oksidasi kimiawi nyaéta métode tradisional pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegaan. Dina métode ieu, grafit serpihan alami dicampur sareng oksidan sareng agén interkalasi anu pas, dikontrol dina suhu anu tangtu, terus diaduk, teras dikumbah, disaring sareng dikeringkeun pikeun kéngingkeun grafit anu tiasa dilegaan. Métode oksidasi kimiawi parantos janten métode anu kawilang dewasa dina industri kalayan kaunggulan alat anu saderhana, operasi anu merenah sareng biaya anu murah.
Léngkah-léngkah prosés oksidasi kimiawi ngawengku oksidasi sareng interkalasi. Oksidasi grafit mangrupikeun kaayaan dasar pikeun ngabentuk grafit anu tiasa dilegaan, sabab naha réaksi interkalasi tiasa lumangsung kalayan lancar gumantung kana tingkat bubuka antara lapisan grafit. Sareng grafit alami dina suhu kamar gaduh stabilitas anu saé sareng résistansi asam sareng alkali, janten henteu réaksi sareng asam sareng alkali, ku kituna, panambahan oksidan parantos janten komponén konci anu penting dina oksidasi kimiawi.
Aya seueur jinis oksidan, oksidan anu umumna dianggo nyaéta oksidan padet (sapertos kalium permanganat, kalium dikromat, kromium trioksida, kalium klorat, jsb.), ogé tiasa sababaraha oksidan cair pangoksidasi (sapertos hidrogén péroksida, asam nitrat, jsb.). Kapanggih dina sababaraha taun ka pengker yén kalium permanganat mangrupikeun oksidan utama anu dianggo dina nyiapkeun grafit anu tiasa dilegaan.
Dina pangaruh oksidator, grafit dioksidasi sareng makromolekul jaringan nétral dina lapisan grafit janten makromolekul planar kalayan muatan positif. Kusabab pangaruh tolak tina muatan positif anu sami, jarak antara lapisan grafit ningkat, anu nyayogikeun saluran sareng rohangan pikeun interkalator pikeun lebet kana lapisan grafit kalayan lancar. Dina prosés persiapan grafit anu tiasa dilegaan, agén interkalasi utamina asam. Dina sababaraha taun ka pengker, para panaliti utamina nganggo asam sulfat, asam nitrat, asam fosfat, asam perklorat, asam campuran sareng asam asetat glasial.
Métode éléktrokimia nyaéta dina arus anu konstan, kalayan larutan cai tina sisipan salaku éléktrolit, grafit sareng bahan logam (bahan stainless steel, pelat platinum, pelat timbal, pelat titanium, jsb.) ngawangun anoda komposit, bahan logam dilebetkeun kana éléktrolit salaku katoda, ngabentuk loop katutup; Atawa grafit ngagantung dina éléktrolit, dina éléktrolit dina waktos anu sami dilebetkeun kana pelat négatip sareng positip, ngaliwatan dua éléktroda anu diénergikeun metode, oksidasi anodik. Beungeut grafit dioksidasi janten karbokation. Dina waktos anu sami, dina aksi gabungan tina tarikan éléktrostatik sareng difusi bédana konsentrasi, ion asam atanapi ion interkalant polar sanésna dilebetkeun antara lapisan grafit pikeun ngabentuk grafit anu tiasa dilegaan.
Dibandingkeun sareng metode oksidasi kimia, metode éléktrokimia pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegaan dina sakumna prosés tanpa nganggo oksidan, jumlah perlakuanna ageung, jumlah sésa zat korosif sakedik, éléktrolit tiasa didaur ulang saatos réaksi, jumlah asam dikirangan, biaya dihémat, polusi lingkungan dikirangan, karusakan alat-alatna rendah, sareng umur jasana diperpanjang. Dina sababaraha taun ka pengker, metode éléktrokimia laun-laun janten metode anu dipikaresep pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegaan ku seueur perusahaan kalayan seueur kaunggulan.
Métode difusi fase gas nyaéta pikeun ngahasilkeun grafit anu tiasa dilegaan ku cara ngahubungkeun interkalator sareng grafit dina bentuk gas sareng réaksi interkalasi. Sacara umum, grafit sareng sisipan disimpen dina dua tungtung réaktor kaca tahan panas, sareng vakum dipompa sareng disegel, janten katelah ogé metode dua kamar. Métode ieu sering dianggo pikeun nyintésis halida -EG sareng logam alkali -EG dina industri.
Kaunggulan: struktur sareng urutan réaktor tiasa dikontrol, sareng réaktan sareng produk tiasa dipisahkeun kalayan gampang.
Kakurangan: alat réaksina langkung rumit, operasina langkung sesah, janten kaluaranna terbatas, sareng réaksi anu kedah dilaksanakeun dina kaayaan suhu anu luhur, waktosna langkung lami, sareng kaayaan réaksina luhur pisan, lingkungan persiapan kedah vakum, janten biaya produksi relatif luhur, henteu cocog pikeun aplikasi produksi skala ageung.
Métode fase cair campuran nyaéta ku cara nyampur langsung bahan anu diasupkeun jeung grafit, di handapeun panyalindungan mobilitas gas inert atawa sistem sealing pikeun réaksi pemanasan pikeun nyiapkeun grafit anu bisa dilegaan. Ieu umumna dipaké pikeun sintésis sanyawa interlaminar logam alkali-grafit (GIC).
Kaunggulan: Prosés réaksina basajan, laju réaksina gancang, ku cara ngarobah babandingan bahan baku grafit sareng sisipan tiasa ngahontal struktur sareng komposisi grafit anu tiasa dilegaan, langkung cocog pikeun produksi massal.
Kakurangan: Produk anu kabentuk teu stabil, hésé pikeun nanganan zat anu dipasang bébas anu napel kana permukaan GIC, sareng hésé pikeun mastikeun konsistensi sanyawa interlamellar grafit nalika seueur sintésis.
Métode ngalemberehkeun nyaéta ku cara nyampur grafit sareng bahan interkalasi teras dipanaskeun pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegaan. Dumasar kana kanyataan yén komponén eutektik tiasa nurunkeun titik lebur sistem (di handap titik lebur unggal komponén), éta mangrupikeun metode pikeun nyiapkeun GIC térnari atanapi multikomponén ku cara nyelapkeun dua atanapi langkung zat (anu kedah tiasa ngabentuk sistem uyah anu lebur) antara lapisan grafit sacara simultan. Sacara umum dianggo dina nyiapkeun klorida logam - GIC.
Kaunggulan: Produk sintésis ieu gaduh stabilitas anu saé, gampang dikumbah, alat réaksi anu saderhana, suhu réaksi anu handap, waktos anu singget, cocog pikeun produksi skala ageung.
Kakurangan: hésé pikeun ngontrol struktur urutan sareng komposisi produk dina prosés réaksi, sareng hésé pikeun mastikeun konsistensi struktur urutan sareng komposisi produk dina sintésis massa.
Métode anu dibéré tekanan nyaéta ku cara nyampur matriks grafit sareng logam alkali tanah sareng bubuk logam tanah jarang teras diréaksikeun pikeun ngahasilkeun M-GICS dina kaayaan anu dibéré tekanan.
Kakurangan: Ngan nalika tekanan uap logam ngaleuwihan ambang batas anu tangtu, réaksi sisipan tiasa dilaksanakeun; Nanging, suhuna luhur teuing, gampang nyababkeun logam sareng grafit ngabentuk karbida, réaksi négatip, janten suhu réaksi kedah diatur dina kisaran anu tangtu. Suhu sisipan logam tanah jarang luhur pisan, janten tekanan kedah diterapkeun pikeun ngirangan suhu réaksi. Métode ieu cocog pikeun persiapan logam-GICS kalayan titik lebur anu handap, tapi alatna rumit sareng sarat operasi ketat, janten jarang dianggo ayeuna.
Métode éksplosif umumna nganggo grafit sareng agén ékspansi sapertos KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropiros atanapi campuran anu disiapkeun, nalika dipanaskeun, grafit bakal sakaligus oksidasi sareng réaksi interkalasi sanyawa kambium, anu teras diékspansikeun ku cara "ékspansi", sahingga kéngingkeun grafit anu diékspansikeun. Nalika uyah logam dianggo salaku agén ékspansi, produkna langkung rumit, anu henteu ngan ukur ngagaduhan grafit anu diékspansikeun, tapi ogé logam.
