可膨胀石墨及其膨化而成的膨胀石墨,可用于钢铁、冶金、石油、化工机械、宇航、原子能等部门,应用领域非常广泛。
制备可膨胀石墨的方法包括化学氧化法、电化学法、气相扩散法(双室法)、混合液相法、熔融法、加压法、催化剂法、光化学法等,其中化学氧化法和电化学法是应用普遍的制备方法。电化学法,凭借环境污染小、成本低、处理量大、酸液可回收使用等优点,近年来备受关注。其他合成方法,各有其优点和不足之处,合成对象亦不尽相同,很少采用。
化学氧化法:化学氧化法是一种制备可膨胀石墨的传统方法,此法将天然鳞片石墨与适量的氧化剂和插层剂均匀混合,控制一定的温度,不断搅拌,经水洗、过滤、烘干即得到可膨胀石墨。氧化剂种类很多,一般采用的氧化剂是固体氧化剂,也可以是一些具有氧化性的液体氧化剂。通过近年来研究发现,制备可膨胀石墨常用的主要氧化剂以高锰l酸钾为主。插层剂多以酸为主,近几年的研究人员主要以硫酸、硝l酸、磷酸、高氯l酸、混酸和冰乙l酸等为主。
电化学法:电化学法是在恒定电流下,无硫可膨胀石墨,以插入物的水溶液为电解液,将石墨与金属材料(不锈钢材料、铂板、铅板、钛板等)构成复合阳极,在电解液中插入金属材料做阴极,构成闭合回路;或是将石墨悬浮在电解液中,在电解液中同时插入阴、阳极板,通过对两个电极通电的方法,进行阳极氧化。近年来,电化学法凭借众多性逐步成众多企业为制备可膨胀石墨的优选方法。
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