Himiki okislenme usuly giňelýän grafiti taýýarlamak üçin adaty usuldyr. Bu usulda tebigy ýalpak grafit degişli oksidant we birleşdiriji serişde bilen garylýar, belli bir temperaturada gözegçilik edilýär, giňeldilen grafit almak üçin yzygiderli garylýar we ýuwulýar, süzülýär we guradylýar. Himiki okislenme usuly, ýönekeý enjamlaryň, amatly işlemegiň we arzan bahanyň artykmaçlygy bilen senagatda has kämillik usulyna öwrüldi.
Himiki oksidlenişiň ädimleri okislenmegi we interkalasiýany öz içine alýar. Grafitiň okislenmegi giňelip bilýän grafitiň emele gelmeginiň esasy şertidir, sebäbi interkalýasiýa reaksiýasynyň oňat dowam edip biljekdigi grafit gatlaklarynyň arasyndaky açylyş derejesine baglydyr. Otag temperaturasyndaky tebigy grafitiň ajaýyp durnuklylygy we kislotasy we aşgar garşylygy bar, şonuň üçin kislota we aşgar bilen birleşýär, şonuň üçin oksidiň goşulmagy zerurdyr.
Oksidantlaryň köp görnüşi bar, köplenç ulanylýan oksidantlar gaty oksidantlardyr (kaliý permanganat, kaliý dihromaty, hrom trioksid, kaliý hlorat we ş.m.), şeýle hem käbir oksidleýji suwuk oksidantlar bolup biler (wodorod peroksid, azot kislotasy we ş.m.). Soňky ýyllarda kaliý permanganatyň giňelip bilýän grafiti taýýarlamakda ulanylýan esasy oksidantdygy ýüze çykaryldy.
Oksidleýjiniň täsiri astynda grafit okislenýär we grafit gatlagynda bitarap tor makromolekulalary polo positiveitel zarýadly planar makromolekulalara öwrülýär. Şol bir polo positiveitel zarýadyň täsir ediji täsiri sebäpli, grafit gatlaklarynyň arasyndaky aralyk ýokarlanýar, bu interkalatoryň grafit gatlagyna rahat girmegi üçin kanal we giňişlik berýär. Giňeldilip bilinýän grafiti taýýarlamak işinde, biri-birine bagly serişde esasan kislotadyr. Soňky ýyllarda gözlegçiler esasan kükürt kislotasyny, azot kislotasyny, fosfor kislotasyny, perklor turşusyny, garyşyk kislotany we buz buzly kislotany ulanýarlar.
Elektrokimiki usul hemişelik tokda, elektrolit, grafit we metal materiallar (poslamaýan polat materialy, platina plastinka, gurşun plastinkasy, titanium plastinka we ş.m.) birleşdirilen anody, elektroditde katod hökmünde goýlan metal materiallary emele getirýär; Ora-da elektrolitde asylan grafit, şol bir wagtyň özünde otrisatel we polo positiveitel plastinka salnan elektrolit, iki elektrodyň üsti bilen energiýa usuly, anodiki okislenme. Grafitiň üstü karbokasiýa üçin okislenýär. Şol bir wagtyň özünde, elektrostatiki çekişiň we konsentrasiýa tapawudynyň ýaýramagynyň bilelikdäki hereketi astynda, giňelip bilýän grafit emele getirmek üçin grafit gatlaklarynyň arasynda kislota ionlary ýa-da beýleki polýar interkalant ionlary ýerleşdirilýär.
Himiki okislenme usuly bilen deňeşdirilende, oksidant ulanmazdan tutuş prosesde giňelip bilýän grafiti taýýarlamak üçin elektrokimiki usul, bejerginiň mukdary köp, poslaýjy maddalaryň galyndy mukdary az, reaksiýadan soň gaýtadan işlenip bilner, kislotanyň mukdary azalýar, çykdajy tygşytlanýar, enjamyň zaýalanmagy azalýar, enjamyň zaýalanmagy azalýar. köp artykmaçlygy bolan köp kärhanalar tarapyndan giňeldilip bilinýän grafit.
Gaz fazaly diffuziýa usuly, gaz görnüşinde we interkalýasiýa reaksiýasynda interkalýator bilen habarlaşyp, giňeldilip bilinýän grafit öndürmekden ybaratdyr. Umuman alanyňda, grafit we goýma ýylylyga çydamly aýna reaktorynyň iki ujuna ýerleşdirilýär we vakuum sorulýar we möhürlenýär, şonuň üçin bu iki kameraly metod hökmünde ulanylýar.
Üstünlikleri: reaktoryň gurluşy we tertibi dolandyrylyp, reaktiwler we önümler aňsatlyk bilen bölünip bilner.
Adetmezçilikleri: reaksiýa enjamy has çylşyrymly, işlemek has kyn, şonuň üçin çykyş çäklidir we ýokary temperatura şertlerinde amala aşyryljak reaksiýa, wagt has uzyn we reaksiýa şertleri gaty ýokary, taýýarlyk gurşawy boş bolmaly, şonuň üçin önümçilik bahasy birneme ýokary, uly göwrümli önümçilik goşundylary üçin amatly däl.
Garyşyk suwuk faza usuly, giňeldilen grafiti taýýarlamak üçin inert gazynyň ýa-da ýyladyş reaksiýasynyň möhürleýiş ulgamynyň goragy astynda goýlan materialy grafit bilen göni garyşdyrmakdyr. Adatça aşgar metal-grafit interlaminar birleşmeleriniň (GIC) sintezi üçin ulanylýar.
Üstünlikleri: Reaksiýa prosesi ýönekeý, reaksiýanyň tizligi çalt bolýar, grafit çig malynyň we goýulmalarynyň gatnaşygyny üýtgedip, köpçülikleýin öndürmek üçin has amatly bolan giňeldilen grafitiň düzümine we düzümine ýetip bolýar.
Adetmezçilikleri: Döredilen önüm durnuksyz, GIC-leriň ýüzüne birikdirilen erkin goýlan madda bilen iş salyşmak kyn we köp mukdarda sintez edilende grafit interlamellar birleşmeleriniň yzygiderliligini üpjün etmek kyn.
Eremegiň usuly, giňeldilip bilinýän grafiti taýýarlamak üçin grafiti biri-birine bagly material we ýylylyk bilen garyşdyrmakdyr. Ewtektiki komponentleriň ulgamyň ereýän nokadyny peseldip biljekdigine esaslanyp (her bir komponentiň ereýän nokadynyň aşagyndadyr), bir wagtyň özünde iki ýa-da has köp maddany (eritilen metal gatlaklaryny emele getirmeli). GIC.
Üstünlikleri: Sintez önüminiň oňat durnuklylygy, ýuwulmagy aňsat, ýönekeý reaksiýa enjamy, pes reaksiýa temperaturasy, gysga wagtlyk, uly göwrümli önümçilik üçin amatly.
Adetmezçilikleri: reaksiýa prosesinde önümiň sargyt gurluşyna we düzümine gözegçilik etmek kyn, köpçülikleýin sintezde önümiň sargyt gurluşynyň we düzüminiň yzygiderliligini üpjün etmek kyn.
Basyş usuly grafit matrisany gidroksidi metal we seýrek toprak metal tozy bilen garyşdyrmak we basyşly şertlerde M-GICS öndürmek üçin reaksiýa bermekdir.
Adetmezçilikleri: Diňe metalyň bug basyşy belli bir çäkden geçende, goýmak reaksiýasy amala aşyrylyp bilner; Şeýle-de bolsa, temperatura gaty ýokary, metal we grafitiň karbidleri emele getirmegine aňsat, negatiw reaksiýa, şonuň üçin reaksiýanyň temperaturasy belli bir aralykda kadalaşdyrylmalydyr. Seýrek toprak metallarynyň goýulmagy temperaturasy gaty ýokary, şonuň üçin reaksiýanyň temperaturasyny peseltmek üçin basyş edilmeli. Bu usul pes eriş nokady bolan metal-GICS taýýarlamak üçin amatly, ýöne enjam gaty çylşyrymly, şonuň üçin enjam gaty çylşyrymly.
Partlaýjy usul, adatça, KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O piropiros ýa-da garyndylar ýaly grafit we giňeldiş serişdesini ulanýar, gyzdyrylanda grafit bir wagtyň özünde okislener we interkalasiýa reaksiýa kambiý birleşmesini giňelder, şonuň üçin has giňelýär, duz giňelýär. grafit, şeýle hem metal.
