Métodos comunes de preparación de grafito expandible
Métodos de preparación comunes
1. La materia prima inicial utilizada en la preparación del método de intercalación química es grafito en escamas con alto contenido de carbono
y otros reactivos químicos como como ácido sulfúrico concentrado (por encima de 98), peróxido de hidrógeno (por encima de 28), permanganato de potasio, etc., todos utilizan reactivos de grado industrial.
Los pasos generales de preparación son: a temperaturas adecuadas
, agregar diferentes proporciones de solución de peróxido de hidrógeno, grafito en escamas naturales y ácido sulfúrico concentrado en diferentes procedimientos de adición mientras se agita continuamente para reaccionar. un cierto período de tiempo, luego lavar con agua hasta neutralidad, centrifugar, deshidratar y secar al vacío a 60
℃.
2. Método electroquímico: trate el polvo de grafito en un electrolito ácido fuerte para producir grafito expandible, hidrolícelo, límpielo y séquelo. Como ácidos fuertes se utiliza principalmente ácido sulfúrico o ácido nítrico. El grafito expandible producido mediante este método tiene un bajo contenido de azufre.
3. Método de oxidación ultrasónica. En el proceso de preparación de grafito expandible, el electrolito anodizado se somete a vibración ultrasónica. El tiempo de vibración ultrasónica es el mismo que el de anodización.
Debido a que la vibración del electrolito provocada por ondas ultrasónicas es beneficiosa para la polarización del cátodo y ánodo, acelera la anodización y acorta el tiempo de oxidación.
4. El método de difusión en fase de vapor coloca el grafito y el material intercalado en ambos extremos de un tubo sellado al vacío, calienta el extremo del material intercalado y utiliza la diferencia de temperatura entre los dos extremos para formar el diferencia de presión de reacción necesaria, para que el material intercalado entre en las capas de grafito en escamas en forma de pequeñas moléculas para producir grafito expandible. El número de capas de grafito expandible producido mediante este método puede controlarse, pero su coste de producción es elevado.
5. Método de sal fundida: Se mezclan varios insertos y se calientan con grafito para formar grafito expandible.
Información ampliada:
El cristal de grafito tiene una estructura de capas planas de red hexagonal compuesta por elementos de carbono. Los átomos de carbono en el plano de la capa están unidos por fuertes enlaces de valencia ***, mientras que las capas están unidas por fuerzas de van der Waals. La unión es muy débil y la distancia entre las capas es grande.
Por lo tanto, en condiciones adecuadas, se pueden insertar ácidos, metales alcalinos, sales y otras sustancias químicas entre las capas de grafito y combinarse con átomos de carbono para formar una nueva fase química: compuestos de grafito entre capas (Grafito
Intercalación en compuestos, denominada
GIC).
Cuando se calienta a una temperatura adecuada, este compuesto de capa intermedia puede descomponerse rápidamente en un instante, produciendo una gran cantidad de gas, lo que hace que el grafito se expanda a lo largo del eje hasta formar una nueva sustancia parecida a un gusano, a saber, expandida. grafito. Este compuesto de capa intermedia de grafito no expandido es grafito expandible.
Referencia: Enciclopedia Baidu----Grafito expandible