Métode oksidasi kimia nyaéta metode tradisional pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Dina metoda ieu, grafit flake alam dicampurkeun jeung oxidant luyu jeung agén intercalating, dikawasa dina suhu nu tangtu, terus diaduk, sarta dikumbah, disaring tur garing pikeun ménta grafit expandable. Metoda oksidasi kimiawi geus jadi métode rélatif dewasa di industri jeung kaunggulan pakakas basajan, operasi merenah jeung béaya rendah.
Léngkah prosés oksidasi kimiawi ngawengku oksidasi jeung intercalation.The oksidasi grafit nyaéta kaayaan dasar pikeun formasi grafit expandable, sabab naha réaksi intercalation bisa lumangsungna lancar gumantung kana darajat bukaan antara lapisan grafit.Jeung grafit alam di kamar. hawa boga stabilitas alus teuing jeung asam sarta lalawanan alkali, jadi teu meta jeung asam jeung alkali, ku kituna, tambahan oksidan geus jadi komponén konci diperlukeun dina oksidasi kimiawi.
Aya seueur jinis oksidan, umumna oksidan anu dianggo nyaéta oksidan padet (sapertos kalium permanganat, kalium dikromat, kromium trioksida, kalium klorat, jsb), tiasa ogé sababaraha oksidan cair pangoksidasi (sapertos hidrogén péroxida, asam nitrat, jsb. ). Kapanggih dina taun-taun ayeuna yén kalium permanganat mangrupikeun oksidan utama anu dianggo dina nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun.
Dina aksi oksidator, grafit dioksidasi sarta makromolekul jaringan nétral dina lapisan grafit jadi makromolekul planar kalawan muatan positif. Alatan pangaruh repulsive tina muatan positip anu sarua, jarak antara lapisan grafit naek, nu nyadiakeun saluran jeung spasi pikeun intercalator asup ka lapisan grafit mulus. Dina prosés persiapan grafit expandable, agén intercalating utamana asam. Dina taun anyar, peneliti utamana ngagunakeun asam sulfat, asam nitrat, asam fosfat, asam perchloric, asam campuran jeung asam asétat glasial.
Métode éléktrokimia aya dina arus konstan, kalayan larutan cai tina sisipan salaku éléktrolit, grafit sareng bahan logam (bahan stainless steel, platina platinum, plat kalungguhan, plat titanium, jsb) mangrupakeun anoda komposit, bahan logam diselapkeun dina éléktrolit salaku katoda, ngabentuk loop katutup; Atawa grafit ditunda dina éléktrolit, dina éléktrolit dina waktos anu sareng diselapkeun dina piring négatip jeung positif, ngaliwatan dua éléktroda anu metode energized, oksidasi anodic. Beungeut grafit dioksidasi jadi karbokation. Dina waktu nu sarua, dina aksi gabungan daya tarik éléktrostatik jeung difusi béda konsentrasi, ion asam atawa ion intercalant polar séjén anu study antara lapisan grafit pikeun ngabentuk grafit expandable.
Dibandingkeun jeung métode oksidasi kimiawi, métode éléktrokimia pikeun persiapan grafit expansable dina sakabéh prosés tanpa pamakéan oksidan, jumlah perlakuan badag, jumlah residual zat corrosive leutik, éléktrolit nu bisa didaur ulang sanggeus réaksi, Jumlah asam diréduksi, biaya disimpen, polusi lingkungan diréduksi, karusakan alat-alatna rendah, sareng umur jasa diperpanjang. loba usaha kalawan loba kaunggulan.
Metoda difusi fase-gas nyaéta pikeun ngahasilkeun grafit expandable ku ngahubungan intercalator kalawan grafit dina bentuk gas sarta intercalating reaction.Generally, grafit jeung sisipan disimpen dina duanana tungtung réaktor kaca tahan panas, sarta vakum anu ngompa jeung disegel, ku kituna ieu ogé dipikawanoh salaku method.This dua-chamber method.This mindeng dipaké pikeun nyintésis halida -EG jeung logam alkali -EG di industri.
Kaunggulan: struktur jeung urutan reaktor bisa dikawasa, sarta réaktan jeung produk bisa gampang dipisahkeun.
Kakurangan: alat réaksi leuwih kompleks, operasi leuwih hese, jadi kaluaran kawates, sarta réaksi bisa dilumangsungkeun dina kaayaan suhu luhur, waktu nu leuwih panjang, jeung kaayaan réaksi pisan tinggi, lingkungan persiapan kudu. janten vakum, jadi biaya produksi relatif tinggi, teu cocog pikeun aplikasi produksi badag skala.
Metodeu fase cair dicampur nyaéta pikeun langsung nyampur bahan anu diselapkeun sareng grafit, dina panangtayungan mobilitas gas inert atanapi sistem sealing pikeun réaksi pemanasan pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Biasana dianggo pikeun sintésis sanyawa interlaminar logam-grafit alkali (GICs).
Kaunggulan: Prosés réaksi basajan, laju réaksi gancang, ku cara ngarobah babandingan bahan baku grafit jeung inserts bisa ngahontal struktur tangtu jeung komposisi grafit expandable, leuwih cocog pikeun produksi masal.
kalemahan: Produk kabentuk teu stabil, hese nungkulan zat diselapkeun bébas napel beungeut GICs, sarta hese mastikeun konsistensi sanyawa interlamellar grafit lamun jumlah badag sintésis.
Métode lebur nyaéta nyampur grafit sareng bahan interkalasi sareng panas pikeun nyiapkeun grafit anu tiasa dilegakeun. Dumasar kanyataan yén komponén eutektik tiasa nurunkeun titik lebur sistem (sahandapeun titik lebur unggal komponén), éta mangrupikeun metode pikeun nyiapkeun GICs ternary atanapi multikomponén ku inserting dua atawa leuwih zat (anu kudu bisa ngabentuk sistem uyah molten) antara lapisan grafit sakaligus.Umumna dipaké dina persiapan logam klorida - GICs.
Kaunggulan: Produk sintésis boga stabilitas alus, gampang keur nyeuseuh, alat réaksi basajan, suhu réaksi low, waktos pondok, cocog pikeun produksi badag skala.
Kakurangan: hese ngadalikeun struktur pesenan sareng komposisi produk dina prosés réaksi, sareng hese mastikeun konsistensi struktur pesenan sareng komposisi produk dina sintésis massa.
Metodeu pressurized nyaéta nyampur matriks grafit sareng logam alkali bumi sareng bubuk logam bumi jarang sareng ngaréaksikeun ngahasilkeun M-GICS dina kaayaan tekanan.
Kakurangan: Ngan nalika tekanan uap logam ngaleuwihan ambang anu tangtu, réaksi sisipan tiasa dilaksanakeun; Sanajan kitu, hawa teuing tinggi, gampang ngabalukarkeun logam jeung grafit pikeun ngabentuk carbide, réaksi négatip, jadi suhu réaksi kudu diatur dina rentang tangtu. ngurangan temperature.Metoda réaksi ieu cocog pikeun persiapan logam-GICS kalawan titik lebur low, tapi alat ieu pajeulit jeung sarat operasi anu ketat, jadi ayeuna jarang dipaké.
Métode ngabeledug umumna ngagunakeun grafit jeung agén ékspansi kayaning KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O pyropyros atawa campuran disiapkeun, nalika dipanaskeun, grafit bakal sakaligus oksidasi jeung réaksi intercalation sanyawa kambium, nu lajeng dimekarkeun dina cara "ngabeledug", sahingga meunang dimekarkeun grafit.When uyah logam dipaké salaku agén ékspansi, produk nu leuwih kompleks, nu teu ngan geus dimekarkeun grafit, tapi ogé logam.
