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报告收缩石墨的制备体例

2021-10-23    来历:石墨网

1、电化学氧化法

将定量鳞片石墨装配成阳极,用不锈钢或铂作阳极集流器,浸在必然浓度的H2SO4水溶液中,用铅板或铂板作阴极,用恒定电流停止电解,后续处置得收缩石墨。另外,能够改用硝酸铵等可分化盐作插层剂取代H2SO4水溶液。通电使阳极氧化,电解液分化出硝酸根离子作插层物资。使全部出产进程不强酸、强碱、强氧化剂的参与,不只极大地降落了出产本钱、耽误设备的操纵寿命,并且还削减净化,使产物不含硫而品质大为进步,其可操纵性也较着加强。

于仁光等以无机-无机混酸溶液为介质用电化学法制备了收缩石墨,并用扫描电子显微镜(SEM)察看其外表描摹,收缩后的石墨具备丰硕的收集状布局,构成吸附油的贮存空间。收缩石墨对重油的吸附量跟着收缩容积的增大而增添,适合的电流密度、电解液浓度和反映时候是制备高收缩容积收缩石墨的关头。

甘伟兵等以晶质鳞片石墨为质料,接纳电化学阳极氧化法出产收缩石墨。体系地切磋了酸液浓度、电流密度、氧化时候等身分对硫酸石墨盐天生量及收缩率的影响,取得了最好工艺参数,酸液浓度18mol/l,电流密度42mA/cm2,氧化时候20min,出产出收缩率达300多倍的收缩石墨。

2、化学氧化法

化学氧化法便是将氧化剂、插层剂与鳞片石墨夹杂后,在必然温度下充实反映再停止水洗和枯燥。制备进程中,氧化剂和插层剂的品种、浓度和反映的温度、时候等都是影响收缩石墨机能的首要身分。化学氧化法是产业上操纵最多和最成熟的体例。

今朝化学氧化法制备可收缩石墨首要是接纳浓硫酸为主体来制备可收缩石墨,配以各类氧化剂,与自然鳞片石墨反映而成。但该法制备的收缩石墨,硫的品质分数高达 2.8%-4.5%,用作密封资料时,残存的硫会增进石墨-金属间的电化学反映,构成金属的侵蚀,并且抗氧化才能较差,在情况温度较高,且有氧化剂存在的前提下,极易被氧化,使密封成果降落,严峻的会致使密封生效,产出产业变乱。这一题目已成为可收缩石墨成品推行操纵的严峻妨碍。今朝制备无硫收缩石墨成为研讨热门。

万为敏等接纳化学体例制备了无硫可收缩石墨,并对其最好工艺前提停止了切磋。以高锰酸钾为氧化剂,以硝酸和磷酸为拔出剂,以自然鳞片石墨为基质制备了无硫可收缩石墨。制备的适合前提为石墨(g)∶混酸(ml)∶高锰酸钾(g)=1.0∶10∶0.2,反映温度45℃,反映时候为80min。所获得的无硫可收缩石墨经水洗至pH值为5-7,烘干后在900℃-1000℃的低温下收缩,即得无硫收缩石墨。与已无体例比拟,用此法制备的收缩石墨不含硫,收缩倍率高,收缩充实。盛晓颖等以硝酸和双氧水为氧化剂,乙酸为插层剂,接纳化学氧化法制备了无硫可收缩石墨,得出在石墨取5g,氧化时候为60min,反映温度为25℃前提下,硝酸、双氧水、乙酸的体积比为12∶1∶5时,获得最大收缩体积为310mL/g。该收缩石墨具备密封性、耐侵蚀、收缩体积大的长处。

3、气相分散法

气相分散法是将石墨和插层物别离置于真空密封管的两头,在插层物端加热,操纵两头的温差构成须要反映压差,使得插层物以小份子的状况进入鳞片石墨层间,从而制得石墨层间化合物。此种体例出产的产物阶级数可节制,但其出产本钱高。

4、爆炸法

爆炸法制备收缩石墨,凡是接纳KClO4、Zn(NO3)2·2H2O、HClO4等作为收缩剂与石墨制成夹杂物或炊火药,加热或引燃后,操纵炊火药低速爆炸时产生的热量,同时产生氧化相和插层物,从而使石墨产生“爆炸”式的膨化,制得收缩石墨。

5、微波法

接纳传统低温膨化法制备的收缩石墨,升至低温须要必然的时候,且收缩进程中电能的耗损较大。经由进程接纳微波对石墨停止膨化处置,操纵便利进程易控,具备高效和节能的长处。

接纳微波法,对石墨停止膨化处置,经由进程节制微波加热的功率、时候等参数,可轻易地调剂对石墨的处置。成果标明:到达最优收缩进程时大鳞片石墨的微波收缩时候比细鳞片石墨的长,同时在输入功率上大鳞片石墨也比细鳞片石墨的大;与传统的低温膨化法比拟,微波法开停便利,具备高效和节能的长处,更适合细鳞片石墨的收缩。