Метод хімічного окислення - це традиційний метод підготовки розширюваного графіту. У цьому методі природний пластівець графіт змішується з відповідним окислювальним та інтеркаляційним агентом, контролюється при певній температурі, постійно перемішується та промивається, фільтрується та сушить для отримання розширюваного графіту. Метод хімічного окислення став відносно зрілим методом у промисловості з перевагами простого обладнання, зручною експлуатацією та низькою вартістю.
Процесні етапи хімічного окислення включають окислення та інтеркаляцію. Окислення графіту є основною умовою утворення розширюваного графіту, оскільки чи може реакція інтеркаляції протікати плавно, залежить від ступеня відкриття між графітовими шарами. І природний графіт при кімнатній температурі має відмінну стабільність, а кислот та резистентність до кислоти, тому він не реагує на кислоту та алкалі, а також оксид, що має хихідний, а оксид.
Існує багато видів окислювачів, зазвичай використовувані окислювали є твердими окислювальними (наприклад, калієвим перманганатом, дихромат калію, триоксид хрому, хлорат калію тощо), також можуть бути деякими окислювальними рідкими окисленями (наприклад, перекисним воднером, азотною кислотою тощо). В останні роки виявлено, що перманганат калію є основним окислювачем, який використовується для підготовки розширюваного графіту.
Під дією окислювача графіт окислюється, а нейтральні мережеві макромолекули в графітному шарі стають плоскими макромолекулами з позитивним зарядом. Через відштовхуючий ефект одного і того ж позитивного заряду відстань між графітовими шарами збільшується, що забезпечує канал і простір для інтеркалятора для плавного введення графітового шару. У процесі підготовки розширюваного графіту інтеркаляційний агент - це переважно кислота. В останні роки дослідники в основному використовують сірчану кислоту, азотну кислоту, фосфорну кислоту, перхлову кислоту, змішану кислоту та льодовикову оцтову кислоту.
Електрохімічний метод знаходиться в постійному струмі, з водним розчином вставки як електроліту, графіт та металевих матеріалів (матеріал з нержавіючої сталі, платинова пластина, свинцева пластина, пластина титану тощо) складають композитний анод, металеві матеріали, вставлені в електроліт як катод, утворюючи закриту цикл; Або графіт, суспендований в електроліті, в електроліті в той же час, вставлений у негативну та позитивну пластину, через два електроди є напруженим методом, анодним окисленням. Поверхня графіту окислюється до карбокації. У той же час, під комбінованою дією електростатичного притягання та дифузії різниці концентрацій, іони кислоти або інші полярні інтеркалові іони вбудовуються між графітовими шарами для формування розширюваного графіту.
Compared with the chemical oxidation method, the electrochemical method for the preparation of expansable graphite in the whole process without the use of oxidant, the treatment amount is large, the residual amount of corrosive substances is small, the electrolyte can be recycled after the reaction, the amount of acid is reduced, the cost is saved, the environmental pollution is reduced, the damage to the equipment is low, and the service life is extended.In recent years, electrochemical Метод поступово став кращим методом підготовки розширюваного графіту багатьма підприємствами з багатьма перевагами.
Метод дифузії газофази полягає у виробництві розширюваного графіту шляхом контакту з інтеркалятором з графітом у газоподібній формі та інтеркаляційній реакції. Графіт і вставка розміщуються на обох кінцях нагріваліста, скляного реактора, і вакуум накачається і герметично, тому він також відомий як метод двогранного металу.
Переваги: структуру та порядок реактора можна контролювати, а реагенти та продукти можна легко розділити.
Недоліки: Реакційний пристрій є складнішим, операція складніша, тому вихід обмежений, а реакція, яка здійснюється в умовах високої температури, час довше, а умови реакції дуже високі, середовище підготовки повинно бути вакуумом, тому виробничі витрати є відносно високими, а не підходящими для масштабних виробничих застосувань.
Метод змішаної рідкої фази полягає в тому, щоб безпосередньо змішати вставлений матеріал з графітом, під захистом рухливості інертного газу або герметичної системи для реакції нагріву для підготовки розширюваного графіту. Він зазвичай використовується для синтезу лужних метал-графітів міжламінарних сполук (GICS).
Переваги: Процес реакції простий, швидкість реакції швидка, змінюючи співвідношення графітової сировини та вставки може досягти певної структури та складу розширеного графіту, більш придатного для масового виробництва.
Недоліки: Сформований продукт нестабільний, важко впоратися з вільною вставленою речовиною, прикріпленою до поверхні GICS, і важко забезпечити узгодженість графітових інтерламельних сполук, коли велика кількість синтезу.
The melting method is to mix graphite with intercalating material and heat to prepare expandable graphite.Based on the fact that eutectic components can lower the melting point of the system (below the melting point of each component), it is a method for the preparation of ternary or multicomponent GICs by inserting two or more substances (which must be able to form a molten salt system) between graphite layers simultaneously.Generally used in the preparation of металеві хлориди - гікс.
Переваги: Продукт синтезу має хорошу стабільність, простий у мийці, простий реакційний пристрій, низька температура реакції, короткий час, придатна для масштабного виробництва.
Недоліки: важко контролювати структуру порядку та склад продукту в процесі реакції, і важко забезпечити узгодженість структури порядку та складу продукту в масовому синтезі.
Метод під тиском полягає в змішанні графітової матриці з лужним металевим землею та рідкісним металевим порошком землі та реагувати на виробництво M-GIC в умовах під тиском.
Недоліки: Тільки коли тиск пари металу перевищує певний поріг, може бути здійснена реакція вставки; Однак температура занадто висока, проста в тому, щоб метал і графіт утворювали карбіди, негативна реакція, тому температура реакції повинна регулюватися в певному діапазоні. Температура вставки рідкісних металів дуже висока, тому тиск повинен застосовуватися для зниження температури реакції. Цей метод підходить для приготування металевих GIC з низькою точкою плавлення, але пристрій ускладнюється, а вимоги до експлуатації є строковими, тому він використовується Rararely Early.
Вибухонебезпечний метод використовує графіт та розширювальний засіб, такий як KCLO4, Mg (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O Pyropyros або Mixture, підготовлені, коли він нагрівається, графіт одночасно окислюється і засоби, що переживає, вибухнею, як вибухонебезпечний, використовується, як вибухонебезпечний, як вибухонебезпечний, як вибухонебезпечний графік, що вибухає, як розширюється графік експлуатації. є більш складним, який не тільки розширений графіт, але й метал.
