Cheminio oksidacijos metodas yra tradicinis išplėstinio grafito paruošimo būdas. Taikant šį metodą, natūralus dribsnių grafitas yra sumaišytas su tinkamu oksidantu ir tarpusavyje esančiu agentu, kontroliuojamas tam tikroje temperatūroje, nuolat maišant ir plaunamas, filtruojamas ir išdžiovinamas, kad gautų išplečiamą grafitą. Cheminio oksidacijos metodas tapo gana subrendusiu pramonės metodu, turinčiu paprastos įrangos pranašumus, patogų veikimą ir mažą kainą.
The process steps of chemical oxidation include oxidation and intercalation.The oxidation of graphite is the basic condition for the formation of expandable graphite, because whether the intercalation reaction can proceed smoothly depends on the degree of opening between the graphite layers.And natural graphite at room temperature has excellent stability and acid and alkali resistance, so it does not react with acid and alkali, therefore, the addition of oxidant has become a necessary key component in Cheminė oksidacija.
Yra daugybė oksidantų rūšių, paprastai naudojami oksidantai yra kieti oksidantai (pvz., Kalio permanganatas, kalio dichromatas, chromo trioksidas, kalio chloratas ir kt.), Taip pat gali būti kai kurie oksiduojantys skysti oksidantai (pvz., Vandenirinis peroksidas, azoto rūgštis ir kt.). Pastaraisiais metais nustatyta, kad kalio permanganatas yra pagrindinis oksidantas, naudojamas ruošiant išplėsti grafitą.
Esant oksidatoriui, grafitas yra oksiduotas, o neutralaus tinklo makromolekulės grafito sluoksnyje tampa plokštuminėmis makromolekulėmis, turinčiomis teigiamą krūvį. Dėl atstumiančio to paties teigiamo krūvio poveikio padidėja atstumas tarp grafito sluoksnių, o tai suteikia kanalą ir erdvę interkalatoriui sklandžiai patekti į grafito sluoksnį. Išplečiamo grafito paruošimo procese tarpusavyje susijęs agentas daugiausia yra rūgštus. Pastaraisiais metais tyrėjai daugiausia naudoja sieros rūgštį, azoto rūgštį, fosforo rūgštį, perchloro rūgštį, mišrią rūgštį ir ledyninę acto rūgštį.
Elektrocheminis metodas yra pastovioje srovėje, o vandeninis įdėklo tirpalas kaip elektrolitas, grafito ir metalinės medžiagos (nerūdijančio plieno medžiagos, platinos plokštelė, švino plokštė, titano plokštelė ir kt.) Yra sudėtinis anodas, metalinės medžiagos, įterptos į elektrolitą kaip katodas, sudaranti uždarą kilpą; Arba grafitas, suspenduotas elektrolite, elektrolite, tuo pačiu metu įterptame į neigiamą ir teigiamą plokštelę, per du elektrodus yra įjungtas metodas - anodinė oksidacija. Grafito paviršius oksiduojamas iki karbokacijos. Tuo pačiu metu tarp grafito sluoksnių yra įterpti į elektrostatinio traukos ir koncentracijos skirtumų difuzijos veikimą, rūgščių jonai ar kiti poliniai tarpusavio tarpusavio jonai, kad susidarytų išplečiamas grafitas.
Palyginti su cheminio oksidacijos metodu, elektrocheminį metodą, skirtą išplėstiniam grafitui paruošti visame procese nenaudojant oksidanto, gydymo kiekis yra didelis, likutis korozinių medžiagų kiekis yra mažas, elektrolitas gali būti perdirbamas po reakcijos, o rūgšties gyvybė yra mažesnė. Elektrocheminis metodas palaipsniui tapo pageidaujamu metodu, kaip daugelis įmonių paruošti plečiamą grafitą, turinčią daugybę pranašumų.
Dujų fazės difuzijos metodas yra pagaminti išplečiamą grafitą, susisiekus su intercalatoriumi su grafito dujine forma ir tarpusavio reakcijos.
Privalumai: Reaktoriaus struktūrą ir tvarką galima valdyti, o reaktorius ir produktus galima lengvai atskirti.
Trūkumai: reakcijos įtaisas yra sudėtingesnis, operacija yra sunkesnė, todėl išėjimas yra ribotas, o reakcija, kurią reikia atlikti aukštos temperatūros sąlygomis, laikas yra ilgesnis, o reakcijos sąlygos yra labai aukštos, paruošimo aplinka turi būti vakuuminė, todėl gamybos kaina yra palyginti didelė, netinkama didelio masto gamybos programoms.
Mišrios skysčio fazės metodas yra tiesiogiai sumaišyti įterptą medžiagą su grafitu, apsaugant inertinių dujų ar sandarinimo sistemos mobilumą, skirtą šildymo reakcijai paruošti išplečiamą grafitą. Paprastai jis naudojamas šarminių metalo-grafito tarplaminarinių junginių (GICS) sintezei.
Privalumai: reakcijos procesas yra paprastas, reakcijos greitis greitas, keičiant grafito žaliavų ir intarpų santykį, gali pasiekti tam tikrą išplėstinio grafito struktūrą ir sudėtį, tinkamesnį masinei gamybai.
Trūkumai: suformuotas produktas yra nestabilus, sunku susidoroti su nemokama įterpta medžiaga, pritvirtinta prie GIC paviršiaus, ir sunku užtikrinti grafito tarplamelinių junginių konsistenciją, kai daug sintezės.
Lydymo būdas yra sumaišyti grafitą su intercalacine medžiaga ir šiluma, kad būtų galima paruošti išplėstinį grafitą. Pagrindinis faktas, kad eutektiniai komponentai gali nuleisti sistemos lydymosi tašką (po kiekvieno komponento lydymosi temperatūra), tai yra metodas, skirtas paruošti trišakio ar daugiakomponenčio GIC. Chloridai - GIC.
Privalumai: Sintezės produktas turi gerą stabilumą, lengvai plaunamas, paprastas reakcijos įtaisas, žemos reakcijos temperatūra, trumpas laikas, tinkamas didelio masto gamybai.
Trūkumai: Sunku kontroliuoti produkto eilės struktūrą ir sudėties reakcijos procese, todėl sunku užtikrinti produkto struktūros ir produkto sudėties nuoseklumą masinės sintezėje.
Slėgis yra sumaišyti grafito matricą su šarminiu žemės metalu ir retais žemės metalo milteliais ir reaguoti į M-giklius slėgio sąlygomis.
Trūkumai: tik tada, kai metalo garų slėgis viršija tam tikrą slenkstį, įterpimo reakciją galima atlikti; Tačiau temperatūra yra per aukšta, lengva sukelti metalą ir grafitą, kad būtų suformuota karbidai, neigiama reakcija, todėl reakcijos temperatūra turi būti reguliuojama tam tikrame diapazone. Retųjų žemių metalų įterpimo temperatūra yra labai aukšta, todėl norint sumažinti reakcijos temperatūrą, reikia naudoti slėgį. Šis metodas yra tinkamas, kad būtų galima paruošti metalo gikus žemai, tačiau prietaisas yra sudėtingas, o veikimo reikalavimai yra pritaikyti, todėl jis yra naudojamas dabar.
Sprogstamasis metodas paprastai naudoja grafito ir išplėtimo agentą, tokį kaip KCLO4, MG (CLO4) 2 · NH2O, ZN (NO3) 2 · NH2O piropiros ar mišiniai, paruošti paruošti, kai jis yra kaitinamas, grafitas, taip pat plečiamas oksidacijos ir intercalacinės reakcijos cambium junginys, kuris plečiamas „Explositive“ būdu, taigi plečiamas plečiamas grafikas, o plečiamas grafikas, taip pat plečiamas, taip pat plečiamas, plečiamas grafikas, o plečiant plečiamąjį grafitą, taip pat plečiant plečiamąjį grafitą. Produktas yra sudėtingesnis, kuris ne tik išplėtė grafitą, bet ir metalą.
