Прагрэс працы

Пашыральны працэс вытворчасці графіту

Хімічнае акісленне

Хімічны метад акіслення - традыцыйны метад падрыхтоўкі пашыранага графіту. У гэтым метадзе натуральны лускавінкі графіт змешваецца з адпаведным акісляльнікам і агентам для ўключэння, кантралюецца пры пэўнай тэмпературы, пастаянна змешваецца, а таксама прамываецца, фільтруецца і сушыцца з мэтай атрымання пашыранага графіту. Метад хімічнага акіслення стаў адносна сталым метадам у прамысловасці з перавагамі простага абсталявання, зручнай эксплуатацыяй і нізкай коштам.

Этапы хімічнага акіслення ўключаюць акісленне і ўмяшанне. Акісленне графіту з'яўляецца асноўнай умовай для фарміравання пашыранага графіту, паколькі тое, ці можа рэакцыя інтэркаляцыі працякаць гладка, залежыць ад ступені адкрыцця паміж пластамі графіту. тэмпература валодае выдатнай устойлівасцю і ўстойлівасцю да кіслот і шчолачаў, таму не ўступае ў рэакцыю з кіслотамі і шчолачамі, таму даданне акісляльніка стала неабходным ключавым кампанентам хімічнага акіслення.

Ёсць шмат відаў акісляльнікаў, звычайна выкарыстоўваюцца акісляльнікі - гэта цвёрдыя акісляльнікі (напрыклад, марганцоўка, біхромат калію, трыёксід хрому, хлорат калію і г. ). У апошнія гады ўстаноўлена, што перманганат калія з'яўляецца асноўным акісляльнікам, які выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы пашыранага графіту.

Пад дзеяннем акісляльніка графіт акісляецца, а нейтральныя сеткавыя макрамалекулы ў графітавым пласце становяцца плоскімі макрамалекуламі з дадатным зарадам. Дзякуючы адштурхвае эфекту таго ж станоўчага зарада, адлегласць паміж пластамі графіту павялічваецца, што забяспечвае канал і прастору для бесперашкоднага ўваходу ў графітавы пласт. У працэсе падрыхтоўкі пашыранага графіту агентам для перакрыцця служыць у асноўным кіслата. У апошнія гады даследчыкі ў асноўным выкарыстоўваюць серную кіслату, азотную кіслату, фосфарную кіслату, хлорную кіслату, змешаную кіслату і ледзяную воцатную кіслату.

Chemical-oxidation

Электрахімічны метад

Электрахімічны метад знаходзіцца ў пастаянным току, прычым водны раствор ўстаўкі ў выглядзе электраліта, графіту і металічных матэрыялаў (матэрыял з нержавеючай сталі, плацінавая пласціна, свінцовая пласціна, тытанавая пласціна і г.д.) складаюць анод, металічныя матэрыялы, устаўленыя ў электраліт у якасці катода, які ўтварае замкнёную пятлю; Або графіт, узважаны ў электраліце, у электраліт адначасова ўстаўлены ў адмоўную і станоўчую пласціну, праз два электроды пад уздзеяннем метаду, аноднае акісленне. Паверхня графіту акісляецца да карбакатыю. У той жа час, пад сумесным дзеяннем электрастатычнага прыцягнення і дыфузіі розніцы канцэнтрацый, іёны кіслаты або іншыя палярныя інтэркалантныя іёны ўбудоўваюцца паміж пластамі графіту з адукацыяй пашыранага графіту.
У параўнанні з метадам хімічнага акіслення, электрахімічным метадам падрыхтоўкі пашыранага графіту ва ўсім працэсе без выкарыстання акісляльніка, колькасць апрацоўкі вялікае, рэшткавая колькасць агрэсіўных рэчываў невялікая, электраліт можна перапрацаваць пасля рэакцыі, колькасць кіслаты зніжаецца, эканоміцца ​​кошт, зніжаецца забруджванне навакольнага асяроддзя, пашкоджанні абсталявання нізкія, а тэрмін службы падаўжаецца. У апошнія гады электрахімічны метад паступова стаў пераважным метадам падрыхтоўкі пашыранага графіту шмат прадпрыемстваў са шматлікімі перавагамі.

Метад газавай фазы дыфузіі (двухкамерны метад)

Метад газафазнай дыфузіі заключаецца ў атрыманні пашыранага графіту шляхам кантакту з інтэркалятарам з графітам у газападобнай форме і рэакцыяй інтэркаляцыі. Звычайна графіт і ўстаўка размешчаны на абодвух канцах термостойкого шклянога рэактара, а вакуум перапампоўваецца і герметычны, таму ён таксама вядомы як двухкамерны метад. Гэты метад часта выкарыстоўваецца для сінтэзу галогеніду -EG і шчолачнага металу -EG у прамысловасці.
Перавагі: можна кантраляваць структуру і парадак рэактара, а таксама лёгка аддзяляць рэагенты і прадукты.
Недахопы: рэакцыйнае прылада больш складанае, аперацыя больш складаная, таму выхад абмежаваны, а рэакцыя павінна праводзіцца ва ўмовах высокай тэмпературы, час больш працяглы, а ўмовы рэакцыі вельмі высокія, асяроддзе падрыхтоўкі павінна быць вакуумным, таму кошт вытворчасці адносна высокая, не падыходзіць для маштабных вытворчых прыкладанняў.

Метад змешанай вадкаснай фазы

Змешаны вадкафазны метад заключаецца ў непасрэдным змешванні ўстаўленага матэрыялу з графітам пад абаронай рухомасці інертнага газу або ўшчыльняльнай сістэмы для рэакцыі нагрэву для падрыхтоўкі пашыранага графіту. Звычайна ён выкарыстоўваецца для сінтэзу шчолачна-графітавых міжпластавых злучэнняў (GIC).
Перавагі: Працэс рэакцыі просты, хуткасць рэакцыі высокая, змяняючы суадносіны графітавага сыравіны і ўкладышаў, можна дасягнуць пэўнай структуры і складу пашыранага графіту, больш прыдатнага для масавага вытворчасці.
Недахопы: Утварыўся прадукт няўстойлівы, цяжка справіцца з вольным устаўленым рэчывам, прымацаваным да паверхні ГІК, і цяжка забяспечыць кансістэнцыю графітавых міжслаёвых злучэнняў пры вялікай колькасці сінтэзу.

Mixed-liquid-phase-method

Метад плаўлення

Метад плаўлення заключаецца ў змешванні графіту з перакрываючым матэрыялам і цяплом для падрыхтоўкі пашыранага графіту. На падставе таго, што эўтэктычныя кампаненты могуць знізіць тэмпературу плаўлення сістэмы (ніжэй за тэмпературу плаўлення кожнага кампанента), гэта метад падрыхтоўкі патройныя або шматкампанентныя ГІК за кошт устаўкі двух або больш рэчываў (якія павінны ўтвараць расплаўленую солевую сістэму) паміж пластамі графіту адначасова. Звычайна выкарыстоўваюцца пры падрыхтоўцы хларыдаў металаў - ГІК.
Перавагі: Прадукт сінтэзу валодае добрай стабільнасцю, лёгка мыецца, простым рэакцыйным прыладай, нізкай тэмпературай рэакцыі, кароткім часам, падыходзіць для буйнамаштабнага вытворчасці.
Недахопы: складана кантраляваць структуру замовы і склад прадукту ў працэсе рэакцыі, а таксама цяжка забяспечыць кансістэнцыю структуры замовы і складу прадукту пры масавым сінтэзе.

Метад сціску

Метад пад ціскам заключаецца ў тым, каб змяшаць графітавую матрыцу з шчолачназямельным металам і парашком рэдказямельных металаў і ўступіць у рэакцыю для атрымання M-GICS ва ўмовах ціску.
Недахопы: Рэакцыю ўвядзення можна праводзіць толькі тады, калі ціск пары металу перавышае пэўны парог; Тым не менш, тэмпература занадта высокая, лёгка выклікаць металічныя і графітавыя ўтварэнні карбідаў, адмоўная рэакцыя, таму тэмпературу рэакцыі трэба рэгуляваць у пэўным дыяпазоне. Тэмпература ўвядзення рэдказямельных металаў вельмі высокая, таму трэба прыкладаць ціск да знізіць тэмпературу рэакцыі. Гэты метад падыходзіць для падрыхтоўкі металу-ГІКС з нізкай тэмпературай плаўлення, але прылада складанае і патрабаванні да эксплуатацыі строгія, таму цяпер ён выкарыстоўваецца рэдка.

Метад выбуху

Выбуховы метад звычайна выкарыстоўвае графіт і пашыральнік, такія як KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O пірапірос або сумесі, пры нагрэве графіт адначасова рэагуе на акісленне і інтэркаляцыю злучэння камбію. пашыраецца "выбуховым" спосабам, атрымліваючы такім чынам пашыраны графіт. Калі соль металу выкарыстоўваецца ў якасці пашыральнага агента, прадукт з'яўляецца больш складаным, які мае не толькі пашыраны графіт, але і метал.

The-explosion-method