可膨脹石墨的化學(xué)氧化和電化制備方法

點(diǎn)擊數(shù)：12602023-07-24 00:00:00　來(lái)源: 低鐵天然石墨紙,石墨紙,人工石墨片,石墨片裁片,天然石墨片卷材——青島斑馬新材料科技有限公司

可膨脹石墨是通過(guò)物理或化學(xué)方法將與石墨性質(zhì)不同的外來(lái)物質(zhì)插入石墨片層中的層間化合物，在高溫加熱時(shí)能迅速膨脹。它作為一種新型材料，具有許多特殊性能，被廣泛應(yīng)用于石油化工、阻燃劑、吸油材料、醫(yī)敷和抗靜電涂料等領(lǐng)域。所以，對(duì)它的如何生產(chǎn)的研究就顯得十分重要。

1.化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化是制備可膨脹石墨的傳統(tǒng)方法。這種方法是將天然鱗片石墨與適量的氧化劑和插層劑均勻混合，控制在一定溫度下，通過(guò)不斷攪拌、洗滌、過(guò)濾、干燥，然后得到可膨脹石墨。這種方法需要的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，因此成為工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛和成熟的方法。

可膨脹石墨

化學(xué)氧化過(guò)程簡(jiǎn)單地包括氧化和嵌入。石墨的氧化是可膨脹石墨形成的基本條件，因?yàn)椴鍖臃磻?yīng)是否可以順利進(jìn)行，在于石墨層間的開(kāi)放程度。而天然石墨在常溫下具有很好的穩(wěn)定性和耐酸堿性，所以不與酸堿發(fā)生反應(yīng)。因此，氧化劑的加入成為化學(xué)氧化中不可或缺的關(guān)鍵成分。

氧化劑有很多種。一般使用的氧化劑為固體氧化劑(如重鉻酸鉀、三氧化鉻等)或一些液體氧化劑(如雙氧水、硝酸等)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，重鉻酸鉀是制備可膨脹石墨常用的主要氧化劑。在可膨脹石墨的制備過(guò)程中，插層劑大多是酸。

2.電化學(xué)方法

電化學(xué)法是在恒定電流下，以插入物的水溶液為電解液，石墨和金屬材料(不銹鋼、鉑板、鉛板、鈦板等)形成復(fù)合陽(yáng)極，金屬材料作為陰極插入電解液中，形成閉合回路;或者將石墨懸浮在電解液中，將陰極板和陽(yáng)極板同時(shí)插入電解液中，通過(guò)給兩個(gè)電極通電進(jìn)行陽(yáng)極氧化。石墨表面被氧化成碳正離子，在靜電引力和濃差擴(kuò)散的共同作用下，酸根離子或其他極性插層離子嵌入石墨層間，形成可膨脹石墨。

這種制備可膨脹石墨的全過(guò)程不需要添加氧化劑，可處理的量大，而腐蝕性物質(zhì)殘留量小。反應(yīng)后電解液可以往復(fù)使用，減少了酸液的用量，節(jié)約了成本，減少了環(huán)境污染，減少了對(duì)設(shè)備的損壞，延長(zhǎng)了使用壽命。近年來(lái)，電化學(xué)法憑借其諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸成為許多企業(yè)制備可膨脹石墨的常用方法。

文章來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。