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可膨胀石墨是通过在鳞片石墨的层状晶体结构中插入酸(通常用硫酸、硝l酸或有机酸)进行反应制得。此过程中,我们必须要使用一些氧化剂,高倍可膨胀石墨,如H2O2、HNO3或者KMnO4 等;或者可以通过电化学的方法制备石墨插层化合物。完成反应后,再进行中和、水洗和干燥而制作成的产品。 可膨胀石墨的膨胀特性不同于其他膨胀l剂。在受到高温时,由于吸留在层间点阵中化合物分解,可膨胀石墨膨胀,变成密度很低的蠕虫状。膨胀后的石墨可在阻燃材料表面形成一个非常好的绝热层,能有效隔热。其自身在火灾中的热释放率低,质量损失小,产生的烟气少。所以近年来,可膨胀石墨作为一种膨胀型阻燃剂应用于合成材料中,并且在科研及工业领域引起了越来越多的关注。
环保领域高温膨化得到的可膨胀石墨,具有丰富的孔结构,因而有优良的吸附性能,所以在环保和生物医学上有广泛的用途。可膨胀石墨的孔结构有开放孔和封闭孔两种,孔容积占98 %左右,而且以大孔为主,孔径分布范围 1~10. 3 nm。。由于它是以大孔、中孔为主,所以与活性炭等微孔材料在吸附特性上也有所不同。。它适于液相吸附,而不适于气相吸附。
可膨胀石墨在液相吸附中它亲油疏水。1 g 可膨胀石墨可吸附 80 g 以上重油,因而它是一种很有前途的清除水面油污染的环保材料。在化工企业的废水治理中 ,常采用微生物(细菌)处理 ,可膨胀石墨是一种很好的微生物载体,特别是对油脂类有机大分子污染的水处理中,由于化学稳定性好又可再生复用,因此有良好的应用前景。医学由于可膨胀石墨有对有机、生物大分子的吸附特性,在生物医学材料上有广泛的应用前景。
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