Chemesch Oxidatiounsmethod ass eng traditionell Method fir erweiterbar Grafit ze preparéieren. An dëser Method gëtt natierleche Flakegrafit gemëscht mat passenden Oxidant an Interkaléierungsagent, kontrolléiert bei enger gewësser Temperatur, dauernd geréiert, a gewäsch, gefiltert a gedréchent fir erweiterbar Grafit ze kréien. Chemesch Oxidatiounsmethod ass eng relativ reife Method an der Industrie ginn mat de Virdeeler vun einfachen Ausrüstung, bequem Operatioun an niddrege Käschten.
D'Prozessstufe vun der chemescher Oxidatioun enthalen Oxidatioun an Interkalatioun. D'Oxidatioun vu Grafit ass d'Basisbedingung fir d'Bildung vun erweiterbaren Grafit, well ob d'Interkalatiounsreaktioun fléissend ka weidergoen hänkt vum Grad vun der Ouverture tëscht de Grafittschichten of. An natierleche Grafitt am Raum Temperatur huet exzellente Stabilitéit an Säure an Alkali Resistenz, sou datt et net mat Säure an Alkali reagéiert, dofir ass d'Zousatz vum Oxidant e noutwennege Schlësselkomponent bei der chemescher Oxidatioun ginn.
Et gi vill Aarte vun Oxidanten, allgemeng benotzt Oxidatioune si fest Oxidanten (wéi Kaliumpermanganat, Kaliumdichromat, Chromiumoxid, Kaliumchlorat, etc.), kënnen och e puer oxydéierend flësseg Oxidatioune sinn (wéi Waasserstoffperoxid, Salpetersäure, etc. ). Et gëtt an de leschte Joeren fonnt datt Kaliumpermanganat den Haaptoxidant ass deen benotzt gëtt fir erweiterbar Grafit ze preparéieren.
Ënnert der Handlung vum Oxidéierer gëtt Grafit oxydéiert an déi neutral Netzwierk Makromoleküle an der Grafittschicht gi planar Makromoleküle mat positiver Ladung. Wéinst dem repulsiven Effekt vun der selwechter positiver Ladung erhéicht d'Distanz tëscht de Grafittschichten, wat e Kanal a Raum bitt fir den Interkalator fir an d'Grafittschicht glat anzeginn. Am Virbereedungsprozess vum erweiterbaren Grafit ass den Interkaléierungsagent haaptsächlech sauer. An de leschte Joere benotzen d'Fuerscher haaptsächlech Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure, gemëscht Säure a Glace Essigsäure.
Elektrochemesch Method ass an engem konstante Stroum, mat der wässerlecher Léisung vum Insert als Elektrolyt, Grafitt a Metallmaterialien (Edelstahlmaterial, Platinplack, Blatplack, Titanplack, asw.) Bilden eng Kompositanode, Metallmaterialien an der Elektrolyt als Kathode, déi eng zougemaach Loop formt; Oder de Grafit suspendéiert an der Elektrolyt, an der Elektrolyt gläichzäiteg an déi negativ a positiv Platte agebaut, duerch déi zwee Elektroden ginn energiséiert Method, anodesch Oxidatioun. D'Uewerfläch vum Grafit gëtt zu Karbokatioun oxydéiert. Zur selwechter Zäit, ënner der kombinéierter Handlung vun der elektrostatescher Attraktioun a Konzentratiouns Differenzdiffusioun, ginn Säureionen oder aner polare intercalant Ionen tëscht de Grafittschichten agebaut fir erweiterbar Grafit ze bilden.
Am Verglach mat der chemescher Oxidatiounsmethod, der elektrochemescher Method fir d'Virbereedung vun erweiterbaren Grafit am ganze Prozess ouni d'Benotzung vum Oxidant, ass d'Behandlungsquantitéit grouss, de reschtleche Betrag u korrosive Substanzen ass kleng, den Elektrolyt kann no der Reaktioun recycléiert ginn, d'Quantitéit u Säure gëtt reduzéiert, d'Käschte gi gespuert, d'Ëmweltverschmotzung gëtt reduzéiert, de Schued un der Ausrüstung ass niddereg an de Liewensdauer gëtt verlängert. vill Betriber mat ville Virdeeler.
D'Gas-Phas Diffusiounsmethod ass fir erweiterbar Grafit ze produzéieren andeems en den Intercalator kontaktéiert mat Grafitt a Gasform an der Interkaléierungsreaktioun.General ginn d'Grafit an den Insert op béide Enden vum hëtzresistente Glasreaktor gesat, an de Vakuum gëtt gepompelt an versiegelt, sou ass et och bekannt als Zwee -Kammermethod. Dës Methode gëtt dacks benotzt fir Halogenid -EG an Alkalimetall -EG an der Industrie ze synthetiséieren.
Virdeeler: d'Struktur an d'Uerdnung vum Reaktor kënne kontrolléiert ginn, an d'Reaktanten a Produkter kënne ganz einfach getrennt ginn.
Nodeeler: de Reaktiounsapparat ass méi komplex, d'Operatioun ass méi schwéier, sou datt d'Ausgab limitéiert ass, an d'Reaktioun ënner héich Temperaturbedéngungen auszeféieren, d'Zäit ass méi laang, an d'Reaktiounsbedéngungen si ganz héich, d'Virbereedungsëmfeld muss Sidd Vakuum, sou datt d'Produktiounskäschte relativ héich sinn, net gëeegent fir grouss Produktiounsapplikatiounen.
Déi gemëschte Flëssegphase Method ass fir dat agefouert Material direkt mat Grafit ze mëschen, ënner dem Schutz vun der Mobilitéit vum Inertgas oder Dichtungssystem fir d'Heizungsreaktioun fir erweiterbar Grafit ze preparéieren. Et gëtt allgemeng benotzt fir d'Synthese vun Alkalimetall-Grafitt interlaminare Verbindungen (GICs).
Virdeeler: De Reaktiounsprozess ass einfach, d'Reaktiounsgeschwindegkeet ass séier, andeems de Verhältnis vu Grafittmaterialien an Inserts ännert kann eng gewësse Struktur a Kompositioun vum erweiterbaren Grafit erreechen, méi gëeegent fir Masseproduktioun.
Nodeeler: Dat geformt Produkt ass onbestänneg, et ass schwéier mat der gratis agebauter Substanz op der Uewerfläch vu GICs ze këmmeren, an et ass schwéier d'Konsequenz vu grafit interlamellare Verbindungen ze garantéieren wann eng grouss Unzuel vu Synthese.
D'Schmelzmethod ass fir Grafitt mat Interkalatiounsmaterial an Hëtzt ze vermëschen fir erweiterbar Grafit ze preparéieren. ternär oder multikomponent GICs andeems zwee oder méi Substanzen (déi musse fäeg sinn e geschmollte Salzsystem ze bilden) gläichzäiteg tëscht Grafittschichten anzeginn.
Virdeeler: D'Syntheseprodukt huet gutt Stabilitéit, einfach ze wäschen, einfachen Reaktiounsapparat, niddereg Reaktiounstemperatur, kuerz Zäit, gëeegent fir grouss Produktioun.
Nodeeler: et ass schwéier d'Bestellungsstruktur an d'Kompositioun vum Produkt am Reaktiounsprozess ze kontrolléieren, an et ass schwéier d'Konsequenz vun der Bestellungsstruktur a Kompositioun vum Produkt a Massesynthese ze garantéieren.
D'Drockmethod ass d'Grafitmatrix mat alkalesche Äerdmetall a rare Äerdmetallpulver ze vermëschen a reagéiert fir M-GICS ënner Drockbedéngungen ze produzéieren.
Nodeeler: Nëmme wann den Dampdrock vum Metall eng gewësse Grenz iwwerschreift, kann d'Inseréierungsreaktioun duerchgefouert ginn; Wéi och ëmmer, d'Temperatur ass ze héich, einfach ze veruersaachen datt Metall a Grafit Karbiden bilden, negativ Reaktioun, sou datt d'Reaktiounstemperatur an engem bestëmmte Beräich geregelt muss ginn. reduzéiert d'Reaktiounstemperatur.Dës Method ass gëeegent fir d'Virbereedung vun Metall-GICS mat nidderegen Schmelzpunkt, awer den Apparat ass komplizéiert an d'Operatiounsufuerderunge si strikt, sou datt se seelen elo benotzt gëtt.
Explosiv Method benotzt allgemeng Grafitt an Expansiounsagent wéi KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O Pyropyros oder Mëschunge virbereet, wann et erhëtzt gëtt, wäert Grafit gläichzäiteg Oxidatioun an Interkalatiounsreaktioun Kambiumverbindung, déi dann ass op eng "explosiv" Manéier erweidert, sou datt erweidert Grafitt kritt.Wann Metallsalz als Expansiounsagent benotzt gëtt, ass d'Produkt méi komplex, wat net nëmmen erweidert Grafitt huet, awer och Metall.
