Ang pamamaraan ng kemikal na oksihenasyon ay isang tradisyunal na pamamaraan para sa paghahanda ng mapapalawak na grapayt. Sa pamamaraang ito, ang natural na flake grapayt ay halo -halong may naaangkop na oxidant at intercalating agent, na kinokontrol sa isang tiyak na temperatura, patuloy na hinalo, at hugasan, na -filter at tuyo upang makakuha ng mapapalawak na grapayt. Ang pamamaraan ng kemikal na oksihenasyon ay naging isang medyo mature na pamamaraan sa industriya na may mga pakinabang ng mga simpleng kagamitan, maginhawang operasyon at mababang gastos.
The process steps of chemical oxidation include oxidation and intercalation.The oxidation of graphite is the basic condition for the formation of expandable graphite, because whether the intercalation reaction can proceed smoothly depends on the degree of opening between the graphite layers.And natural graphite at room temperature has excellent stability and acid and alkali resistance, so it does not react with acid and alkali, therefore, the addition of oxidant has become a necessary key component in chemical oksihenasyon.
Maraming mga uri ng mga oxidants, na karaniwang ginagamit na mga oxidants ay solidong oxidants (tulad ng potassium permanganate, potassium dichromate, chromium trioxide, potassium chlorate, atbp.), Maaari ding maging ilang oxidizing likidong oxidants (tulad ng hydrogen peroxide, nitric acid, atbp.). Natagpuan sa mga nakaraang taon na ang potassium permanganate ay ang pangunahing oxidant na ginamit sa paghahanda ng napapalawak na grapayt.
Sa ilalim ng pagkilos ng oxidizer, ang grapayt ay na -oxidized at ang neutral na macromolecules ng network sa graphite layer ay naging planar macromolecules na may positibong singil. Dahil sa mapang -uyam na epekto ng parehong positibong singil, ang distansya sa pagitan ng pagtaas ng mga grapiko na layer, na nagbibigay ng isang channel at puwang para sa intercalator na ipasok nang maayos ang graphite layer. Sa proseso ng paghahanda ng mapapalawak na grapayt, ang intercalating agent ay pangunahing acid. Sa mga nagdaang taon, ang mga mananaliksik ay pangunahing gumagamit ng sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid, halo -halong acid at glacial acetic acid.
Ang pamamaraan ng electrochemical ay nasa isang palaging kasalukuyang, na may may tubig na solusyon ng insert bilang electrolyte, grapayt at metal na materyales (hindi kinakalawang na asero na materyal, platinum plate, lead plate, titanium plate, atbp.) Ay bumubuo ng isang composite anode, metal na materyales na nakapasok sa electrolyte bilang cathode, na bumubuo ng isang saradong loop; O ang grapayt na nasuspinde sa electrolyte, sa electrolyte sa parehong oras na ipinasok sa negatibo at positibong plato, sa pamamagitan ng dalawang electrodes ay energized na pamamaraan, anodic oxidation. Ang ibabaw ng grapayt ay na -oxidized sa carbocation. Kasabay nito, sa ilalim ng pinagsamang pagkilos ng pag -akit ng electrostatic at pagkakaiba sa pagkakaiba -iba ng konsentrasyon, ang mga ion ng acid o iba pang mga polar intercalant ions ay naka -embed sa pagitan ng mga layer ng grapayt upang mabuo ang mapapalawak na grapayt.
Kung ikukumpara sa pamamaraan ng kemikal na oksihenasyon, ang pamamaraan ng electrochemical para sa paghahanda ng expansable grapayt sa buong proseso nang walang paggamit ng oxidant, ang halaga ng paggamot ay malaki, ang natitirang halaga ng mga kinakailangang sangkap ay maliit, ang electrolyte ay maaaring ma -recycle pagkatapos ng reaksyon, ang halaga ng acid ay nabawasan, ang gastos ay nai -save, ang buhay ng polusyon ay nabawasan, ang pinsala sa kagamitan ay mababa, at ang serbisyo ay nagpapalawak.in kamakailan na taon, ang mga kamakailan -lamang na taon, ang mga kamakailan -lamang na mga taon, ang mga kamakailan lamang na taon, ang mga kamakailan -lamang na mga taon, ang mga kamakailang taon ay nabawasan. Ang pamamaraan ng electrochemical ay unti -unting naging ginustong pamamaraan para sa paghahanda ng mapapalawak na grapayt ng maraming mga negosyo na may maraming pakinabang.
Ang pamamaraan ng pagsasabog ng gas-phase ay upang makabuo ng mapapalawak na grapayt sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa intercalator na may grapayt sa gasolina na form at intercalating reaksyon.Generally, ang grapayt at ang insert ay inilalagay sa magkabilang dulo ng heat-resistant glass reaktor, at ang vacuum ay pumped at selyadong, kaya kilala rin ito bilang two-chamber na pamamaraan.
Mga kalamangan: Ang istraktura at pagkakasunud -sunod ng reaktor ay maaaring kontrolado, at ang mga reaksyon at produkto ay madaling paghiwalayin.
Mga Kakulangan: Ang aparato ng reaksyon ay mas kumplikado, ang operasyon ay mas mahirap, kaya ang output ay limitado, at ang reaksyon na isinasagawa sa ilalim ng mataas na mga kondisyon ng temperatura, ang oras ay mas mahaba, at ang mga kondisyon ng reaksyon ay napakataas, ang kapaligiran ng paghahanda ay dapat na vacuum, kaya ang gastos sa produksyon ay medyo mataas, hindi angkop para sa mga aplikasyon ng produksyon ng malalaking sukat.
Ang halo -halong pamamaraan ng likido ay upang direktang ihalo ang nakapasok na materyal na may grapayt, sa ilalim ng proteksyon ng kadaliang kumilos ng inert gas o sealing system para sa reaksyon ng pag -init upang maghanda ng mapapalawak na grapayt. Karaniwang ginagamit ito para sa synthesis ng alkali metal-graphite interlaminar compound (GICs).
Mga kalamangan: Ang proseso ng reaksyon ay simple, ang bilis ng reaksyon ay mabilis, sa pamamagitan ng pagbabago ng ratio ng mga grapayt na hilaw na materyales at pagsingit ay maaaring maabot ang isang tiyak na istraktura at komposisyon ng mapapalawak na grapayt, mas angkop para sa paggawa ng masa.
Mga Kakulangan: Ang nabuo na produkto ay hindi matatag, mahirap harapin ang libreng nakapasok na sangkap na nakakabit sa ibabaw ng mga GIC, at mahirap matiyak na ang pagkakapare -pareho ng mga grapayt na interlamellar compound kapag isang malaking bilang ng synthesis.
Ang pamamaraan ng pagtunaw ay upang paghaluin ang grapayt na may intercalating material at init upang maghanda ng mapapalawak na grapayt.Based sa katotohanan na ang mga eutectic na sangkap ay maaaring mapababa ang natutunaw na punto ng system (sa ibaba ng natutunaw na punto ng bawat sangkap), ito ay isang pamamaraan para sa paghahanda ng ternary o multicomponent gics sa pamamagitan ng pagsingit ng dalawa o higit pang mga sangkap (na dapat na bumuo ng isang moltic system ng asin) sa pagitan ng mga graphite layer na sabay -sabay. Chlorides - GICS.
Mga kalamangan: Ang produkto ng synthesis ay may mahusay na katatagan, madaling hugasan, simpleng aparato ng reaksyon, mababang temperatura ng reaksyon, maikling oras, angkop para sa malakihang paggawa.
Mga Kakulangan: Mahirap kontrolin ang istraktura ng order at komposisyon ng produkto sa proseso ng reaksyon, at mahirap matiyak na ang pagkakapare -pareho ng istraktura ng order at komposisyon ng produkto sa synthesis ng masa.
Ang pressurized na pamamaraan ay upang ihalo ang grapayt matrix na may alkalina na metal at bihirang metal na pulbos ng lupa at gumanti upang makabuo ng mga M-gics sa ilalim ng mga pressurized na kondisyon.
Mga Kakulangan: Lamang kapag ang presyon ng singaw ng metal ay lumampas sa isang tiyak na threshold, maaaring isagawa ang reaksyon ng insertion; Gayunpaman, ang temperatura ay masyadong mataas, madaling maging sanhi ng metal at grapayt upang mabuo ang mga karbida, negatibong reaksyon, kaya ang temperatura ng reaksyon ay dapat na regulated sa isang tiyak na saklaw.Ang temperatura ng insertion ng bihirang mga metal na metal ay napakataas, kaya ang presyon ay dapat mailapat upang mabawasan ang reaksyon ng reaksyon.Ang pamamaraan na ito ay angkop para sa paghahanda ng mga metal-gics na may mababang pagtunaw na punto, ngunit ang aparato ay kumplikado at ang mga kinakailangan sa operasyon ay mahigpit, kaya bihirang ginagamit ngayon.
Pamamaraan ng Pagsabog sa pangkalahatan ay gumagamit ng Graphite at pagpapalawak ng ahente tulad ng KCLO4, Mg (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O Pyropyros o Mixtures Inihanda, Kapag Ito ay Pinainit, Ang Graphite ay sabay -sabay na Oxidation at Intercalation Reaction CAMBIUM COMPOUND, na kung saan ay pinalawak sa isang "pagsabog" na paraan, sa gayon, sa gayon ang expanded graphite.when metal ay nagamit ang " Ahente, ang produkto ay mas kumplikado, na hindi lamang pinalawak na grapayt, kundi pati na rin ang metal.
