Métodos comunes de preparación de grafito expandible
1. La materia prima inicial para la preparación de intercalación química es el grafito en escamas con alto contenido de carbono.
Otros reactivos químicos como el ácido sulfúrico concentrado (más del 98%), peróxido de hidrógeno (más del 28%), permanganato de potasio, etc., utilizan reactivos de grado industrial.
Los pasos generales de preparación son los siguientes: a una temperatura adecuada,
se hacen reaccionar diferentes proporciones de solución de peróxido de hidrógeno, grafito natural en escamas y ácido sulfúrico concentrado durante un período de tiempo determinado. bajo agitación constante y luego se mezcla con agua. Lavar hasta neutralidad, centrifugar y deshidratar a 60°C.
Secado al vacío a 20 ℃.
2. Tratamiento electroquímico de polvo de grafito en electrolito ácido fuerte para producir grafito expandible, hidrólisis, limpieza y secado. Como ácidos fuertes se utiliza principalmente ácido sulfúrico o ácido nítrico. El grafito expandible así preparado tiene un bajo contenido de azufre.
3. En el proceso de preparación de grafito expandible mediante oxidación ultrasónica, el electrolito anodizado se somete a vibración ultrasónica mientras se anodiza.
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. Lleve el grafito y el material intercalado a ambos extremos del tubo sellado al vacío mediante el método de difusión de vapor, caliente el material intercalado en ambos extremos y utilice la diferencia de temperatura entre los dos extremos para formar lo necesario. diferencia de presión de reacción para hacer que el material intercalado ingrese a la capa de grafito en escamas en forma de pequeñas moléculas para preparar grafito expandible. El número de capas de grafito expandible producido mediante este método puede controlarse, pero su coste de producción es elevado.
5. Utilice el método de las sales fundidas para mezclar varios insertos con grafito para formar grafito expandible.
Datos ampliados:
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 las capas están unidos mediante fuertes enlaces de valencia, mientras que las capas están unidas mediante fuerzas de van der Waals. Las fuerzas de van der Waals son muy débiles y la distancia entre las capas es grande.
Por lo tanto, en condiciones adecuadas, se pueden insertar productos químicos como ácidos, metales alcalinos y sales entre las capas de grafito y combinarse con átomos de carbono para formar una nueva fase química: compuestos de grafito entre capas (grafito).
Incrustación de compuestos
GIC).
Cuando se calienta a la temperatura adecuada, este compuesto de capa intermedia puede descomponerse rápidamente en un instante y producir una gran cantidad de gas. Una nueva sustancia que hace que el grafito se expanda axialmente hasta adoptar la forma de un gusano es el grafito expandido. Este compuesto de intercalación de grafito no expandido es grafito expandible.
Materiales de referencia:
Enciclopedia Baidu-Grafito expandible