可膨脹石墨的化學氧化和電化制備方法

點擊數(shù)：8432023-07-24 00:00:00　來源: 低鐵天然石墨紙,石墨紙,人工石墨片,石墨片裁片,天然石墨片卷材——青島斑馬新材料科技有限公司

可膨脹石墨是通過物理或化學方法將與石墨性質不同的外來物質插入石墨片層中的層間化合物，在高溫加熱時能迅速膨脹。它作為一種新型材料，具有許多特殊性能，被廣泛應用于石油化工、阻燃劑、吸油材料、醫(yī)敷和抗靜電涂料等領域。所以，對它的如何生產(chǎn)的研究就顯得十分重要。

1.化學氧化法

化學氧化是制備可膨脹石墨的傳統(tǒng)方法。這種方法是將天然鱗片石墨與適量的氧化劑和插層劑均勻混合，控制在一定溫度下，通過不斷攪拌、洗滌、過濾、干燥，然后得到可膨脹石墨。這種方法需要的設備簡單、操作方便、成本低廉，因此成為工業(yè)上應用較為廣泛和成熟的方法。

可膨脹石墨

化學氧化過程簡單地包括氧化和嵌入。石墨的氧化是可膨脹石墨形成的基本條件，因為插層反應是否可以順利進行，在于石墨層間的開放程度。而天然石墨在常溫下具有很好的穩(wěn)定性和耐酸堿性，所以不與酸堿發(fā)生反應。因此，氧化劑的加入成為化學氧化中不可或缺的關鍵成分。

氧化劑有很多種。一般使用的氧化劑為固體氧化劑(如重鉻酸鉀、三氧化鉻等)或一些液體氧化劑(如雙氧水、硝酸等)。近年來發(fā)現(xiàn)，重鉻酸鉀是制備可膨脹石墨常用的主要氧化劑。在可膨脹石墨的制備過程中，插層劑大多是酸。

2.電化學方法

電化學法是在恒定電流下，以插入物的水溶液為電解液，石墨和金屬材料(不銹鋼、鉑板、鉛板、鈦板等)形成復合陽極，金屬材料作為陰極插入電解液中，形成閉合回路;或者將石墨懸浮在電解液中，將陰極板和陽極板同時插入電解液中，通過給兩個電極通電進行陽極氧化。石墨表面被氧化成碳正離子，在靜電引力和濃差擴散的共同作用下，酸根離子或其他極性插層離子嵌入石墨層間，形成可膨脹石墨。

這種制備可膨脹石墨的全過程不需要添加氧化劑，可處理的量大，而腐蝕性物質殘留量小。反應后電解液可以往復使用，減少了酸液的用量，節(jié)約了成本，減少了環(huán)境污染，減少了對設備的損壞，延長了使用壽命。近年來，電化學法憑借其諸多優(yōu)點逐漸成為許多企業(yè)制備可膨脹石墨的常用方法。

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