Метода хемијске оксидације је традиционална метода за припрему експанзивног графита. У овој методи, природни графит се меша са одговарајућим оксидантом и средством за интеркалацију, контролише се на одређеној температури, стално меша, и пере, филтрира и суши да би се добио експандирајући графит. Метода хемијске оксидације постала је релативно зрела метода у индустрији са предностима једноставне опреме, практичног рада и ниске цене.
Процесни кораци хемијске оксидације обухватају оксидацију и интеркалацију. Оксидација графита је основни услов за формирање експанзивног графита, јер да ли ће реакција интеркалације моћи да се одвија несметано зависи од степена отварања између слојева графита. А природни графит у просторији температура има одличну стабилност и отпорност на киселине и алкалије, тако да не реагује са киселином и алкалијом, стога је додавање оксиданса постало неопходна кључна компонента у хемијској оксидацији.
Постоји много врста оксиданата, углавном коришћени оксиданти су чврсти оксиданти (као што су калијум перманганат, калијум дихромат, хром триоксид, калијум хлорат, итд.), Такође могу бити и неки течни оксиданти (као што су водоник пероксид, азотна киселина итд.). ). Последњих година је утврђено да је калијум перманганат главни оксидант који се користи у припреми експандирајућег графита.
Под дејством оксидатора, графит се оксидује и макромолекули неутралне мреже у графитном слоју постају равни макромолекули са позитивним наелектрисањем. Због одбојног ефекта истог позитивног наелектрисања, растојање између слојева графита се повећава, што обезбеђује канал и простор за несметано улазак интеркалатора у слој графита. У процесу припреме експанзивног графита, интеркалационо средство је углавном киселина. Последњих година истраживачи углавном користе сумпорну киселину, азотну киселину, фосфорну киселину, перхлорну киселину, мешану киселину и глацијалну сирћетну киселину.
Електрохемијска метода је у константној струји, са воденим раствором уметка као електролита, графит и метални материјали (материјал од нерђајућег челика, платинска плоча, оловна плоча, титанијумска плоча, итд.) чине композитну аноду, метални материјали уметнути у електролит као катода, формирајући затворену петљу; Или графит суспендован у електролиту, у електролиту истовремено уметнут у негативну и позитивну плочу, преко две електроде се напајају методом, анодном оксидацијом. Површина графита је оксидована у карбокатион. У исто време, под комбинованим деловањем електростатичког привлачења и дифузије разлике у концентрацији, кисели јони или други поларни интеркалантни јони су уграђени између слојева графита да би се формирао експанзивни графит.
У поређењу са методом хемијске оксидације, електрохемијском методом за припрему експанзивног графита у целом процесу без употребе оксиданса, количина третмана је велика, заостала количина корозивних супстанци је мала, електролит се може рециклирати након реакције, смањује се количина киселине, штеди се трошкови, смањује се загађење животне средине, мала штета на опреми, а животни век се продужава. Последњих година, електрохемијска метода је постепено постала пожељна метода за припрему експанзивног графита. многа предузећа са много предности.
Метода дифузије у гасној фази је да се произведе експанзибилни графит контактирањем интеркалатора са графитом у гасовитом облику и интеркалирајућом реакцијом. Генерално, графит и уметак се постављају на оба краја стакленог реактора отпорног на топлоту, а вакуум се пумпа и затворена, па је позната и као двокоморна метода. Ова метода се често користи за синтезу халида -ЕГ и алкалног метала -ЕГ у индустрији.
Предности: структура и ред реактора се могу контролисати, а реактанти и производи се могу лако одвојити.
Недостаци: реакциони уређај је сложенији, операција је тежа, тако да је излаз ограничен, а реакција треба да се изведе под условима високе температуре, време је дуже, а услови реакције су веома високи, окружење за припрему мора бити вакуум, тако да је цена производње релативно висока, није погодна за велике производне апликације.
Метода мешане течне фазе је директно мешање уметнутог материјала са графитом, под заштитом мобилности инертног гаса или заптивног система за реакцију загревања да би се припремио експанзибилни графит. Обично се користи за синтезу интерламинарних једињења алкалних метала и графита (ГИЦ).
Предности: Процес реакције је једноставан, брзина реакције је брза, променом односа графитних сировина и уметака може доћи до одређене структуре и састава експанзивног графита, погоднијег за масовну производњу.
Недостаци: Формирани производ је нестабилан, тешко је носити се са слободном уметнутом супстанцом причвршћеном за површину ГИЦ-а и тешко је осигурати конзистентност међуламеларних једињења графита када се врши велики број синтезе.
Метода топљења је мешање графита са интеркалирајућим материјалом и загревање да се добије експанзибилни графит. На основу чињенице да еутектичке компоненте могу снизити тачку топљења система (испод тачке топљења сваке компоненте), то је метода за припрему трокомпонентни или вишекомпонентни ГИЦ уметањем две или више супстанци (које морају бити у стању да формирају систем растопљене соли) између слојева графита истовремено. Углавном се користе у припреми металних хлорида – ГИЦ.
Предности: Производ синтезе има добру стабилност, лако се пере, једноставан реакциони уређај, ниску температуру реакције, кратко време, погодан за производњу великих размера.
Недостаци: тешко је контролисати структуру реда и састав производа у процесу реакције, а тешко је обезбедити конзистентност структуре реда и састава производа у масовној синтези.
Метода под притиском је мешање графитне матрице са земноалкалним металом и прахом ретких земних метала и реаговање да би се произвео М-ГИЦС у условима под притиском.
Недостаци: Само када притисак паре метала пређе одређени праг, може се извршити реакција уметања; Међутим, температура је превисока, лако је изазвати метал и графит да формирају карбиде, негативну реакцију, тако да се реакциона температура мора регулисати у одређеном опсегу. Температура уметања ретких земних метала је веома висока, тако да се мора применити притисак на смањити температуру реакције. Ова метода је погодна за припрему метала-ГИЦС са ниском тачком топљења, али је уређај компликован и захтеви за рад су строги, па се сада ретко користи.
Експлозивна метода углавном користи графит и експанзионо средство као што су КЦлО4, Мг(ЦлО4)2·нХ2О, Зн(НО3)2·нХ2О пиропирос или смеше припремљене, када се загреје, графит ће истовремено оксидирати и интеркалирати реакцију једињења камбијума, које се затим експандиран на "експлозивни" начин, чиме се добија експандирани графит. Када се метална со користи као експанзиони агенс, производ је сложенији, који не само да има експандирани графит, већ и метал.
