可膨脹石墨的常見制備方法
常見制備方法
1、化學插層法 制備用的初始原料系高碳鱗片狀石墨
,其余化學試劑如濃硫酸(98 %以上) ,過氧化氫(28 %以上) ,高錳酸鉀等均使用工業級試劑。
制備的壹般步驟為:在適當溫度下
,將不同配比的過氧化氫溶液、天然鱗片石墨和濃硫酸以不同的加入程序 ,在不斷攪拌下反應壹定時間 ,然後水洗至中性,離心分離,脫水後於 60
℃真空幹燥。
2、電化學法 在壹種強酸電解液中處理石墨粉末以制成可膨脹石墨,水解、清洗和幹燥。作為強酸主要使用硫酸或硝酸。此種方法制得的可膨脹石墨有著低硫含量。
3、超聲氧化法 制備可膨脹石墨的過程中,對陽極氧化的電解液進行超聲波振動 ,超聲波振動的時間與陽極氧化的時間相同。
由於超聲波對電解液的振動有利於陰、 陽極的極化作用 ,從而加快了陽極氧化的速度 ,縮短了氧化時間。
4、氣相擴散法 將石墨和插層物分別致於壹真空密封管的兩端 ,在插層物端加熱 ,利用兩端的溫差形成必要反應壓差 ,使得插層物以小分子的狀態進入鱗片石墨層間 ,從而制得可膨脹石墨。此種方法生產的可膨脹石墨的階層數可控制 ,但其生產成本高。
5、熔鹽法 將幾種插入物與石墨混合加熱復合,形成可膨脹石墨。
擴展資料:
石墨晶體具有由碳元素組成的六角網平面層狀結構。層平面上的碳原子以強有力的***價鍵結合,而層與層間以範德華力結合,結合非常弱,而且層間距離較大。
因此,在適當的條件下,酸、堿金屬、鹽類等多種化學物質可插入石墨層間,並與碳原子結合形成新的化學相——石墨層間化合物(Graphite
Intercalation on Compounds,簡稱
GIC)。
這種層間化合物在加熱到適當溫度時,可瞬間迅速分解,產生大量氣體,使石墨沿軸方向膨脹成蠕蟲狀的新物質,即膨脹石墨。這種未膨脹的石墨層間化合物就是可膨脹石墨。
參考資料: