可膨胀石墨的常用制备方法
常用制备方法
1.化学插层制备的初始原料是高碳鳞片石墨。
其他化学试剂如浓硫酸(98%以上)、双氧水(28%以上)、高锰酸钾等都使用工业级试剂。
制备的一般步骤如下:在合适的温度下,
不同比例的过氧化氢溶液、天然鳞片石墨和浓硫酸在不断搅拌下反应一定时间,然后用水洗涤至中性,离心分离,在60℃脱水。
20℃真空干燥.
2.将石墨粉在强酸电解质中进行电化学处理,以制造可膨胀石墨,水解,清洗和干燥。作为强酸,主要使用硫酸或硝酸。用这种方法制备的可膨胀石墨含硫量低。
3.在通过超声氧化制备可膨胀石墨的过程中,阳极化电解液在阳极氧化的同时经受超声振动。
由于超声波对电解液的振动有利于阴极和阳极的极化,加快了阳极氧化的速度,缩短了氧化时间。
4.通过蒸汽扩散法将石墨和插层物带到真空密封管的两端,在插层物端加热,利用两端的温差形成必要的反应压差,使插层物以小分子状态进入鳞片石墨层,从而制备可膨胀石墨。通过这种方法生产的可膨胀石墨的层数可以控制,但是其生产成本高。
5.采用熔盐法将几种插入物与石墨混合形成可膨胀石墨。
扩展数据:
石墨晶体具有由碳元素组成的六方网平面层状结构。层平面上的碳原子通过强价键结合,而层之间通过范德华力结合,范德华力很弱,层间距离大。
因此,在适当的条件下,酸、碱金属、盐等化学物质可以插入石墨层间,与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物(石墨)。
化合物的嵌入
GIC).
当加热到适当的温度时,这种层间化合物能在瞬间迅速分解,产生大量气体,使石墨沿轴向膨胀成蠕虫状的新物质,即膨胀石墨。这种未膨胀的石墨层间化合物是可膨胀石墨。
参考资料:
百度百科-可膨胀石墨