Ворк Прогресс

Процес производње проширивог графита

Хемијска оксидација

Метода хемијске оксидације је традиционална метода за добијање проширивог графита. У овој методи, природни љуспитни графит се помеша са одговарајућим оксидантом и средством за убацивање, контролише на одређеној температури, стално меша и пере, филтрира и суши да би се добио прошириви графит. Метода хемијске оксидације постала је релативно зрела метода у индустрији са предностима једноставне опреме, погодног рада и ниске цене.

Кораци процеса хемијске оксидације укључују оксидацију и интеркалацију. Оксидација графита је основни услов за формирање проширивог графита, јер да ли ће се реакција интеркалације одвијати глатко зависи од степена отварања између слојева графита. И природни графит у просторији температура има одличну стабилност и отпорност на киселине и базе, па не реагује са киселинама и лужинама, па је додатак оксиданса постао неопходна кључна компонента у хемијској оксидацији.

Постоји много врста оксиданата, опште коришћени оксиданти су чврсти оксиданти (попут калијум перманганата, калијум дихромата, хром -триоксида, калијум -хлората итд.), Могу бити и неки оксидациони течни оксиданти (попут водоник -пероксида, азотне киселине итд.). ). Последњих година је откривено да је калијум перманганат главни оксидант који се користи у припреми проширивог графита.

Под дејством оксиданта, графит се оксидује, а макромолекуле неутралне мреже у слоју графита постају равне макромолекуле са позитивним наелектрисањем. Због одбојног дејства истог позитивног наелектрисања, растојање између слојева графита се повећава, што даје канал и простор за интеркалатор да глатко уђе у слој графита. У процесу припреме проширивог графита, средство за убацивање је углавном киселина. Последњих година истраживачи углавном користе сумпорну киселину, азотну киселину, фосфорну киселину, перхлорну киселину, мешану киселину и глацијалну сирћетну киселину.

Chemical-oxidation

Електрохемијска метода

Електрохемијска метода је у константној струји, при чему водени раствор уметка као што су електролит, 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 убачен у негативну и позитивну плочу, кроз две електроде се напајају методом, анодном оксидацијом. Површина графита оксидује до карбокације. Истовремено, под комбинованим дејством електростатичког привлачења и дифузије разлике у концентрацији, кисели јони или други поларни интеркалантни јони су уграђени између слојева графита да би се формирао прошириви графит.
У поређењу са методом хемијске оксидације, електрохемијском методом за припрему проширивог графита у целом процесу без употребе оксиданса, количина третмана је велика, заостала количина корозивних материја је мала, електролит се може рециклирати након реакције, смањује се количина киселине, штеде трошкови, смањује загађење животне средине, оштећења опреме су ниска, а век трајања је продужен. Последњих година електрохемијска метода је постепено постала преферирана метода за припрему проширивог графита многа предузећа са многим предностима.

Метода дифузије гасне фазе (метода са два одељка)

Метода дифузије у гасној фази је производња експандирајућег графита додиром интеркалатора са графитом у гасовитом облику и реакцијом интеркалације. Уопштено, графит и уметак се постављају на оба краја стакленог реактора отпорног на топлоту, а вакуум се пумпа и запечаћена, па је позната и као двокоморна метода. Ова метода се често користи за синтезу халогенида -ЕГ и алкалних метала -ЕГ у индустрији.
Предности: структура и редослед реактора се могу контролисати, а реактанти и производи се могу лако одвојити.
Недостаци: реакциони уређај је сложенији, рад је тежи, па је излаз ограничен, а реакција се изводи у условима високе температуре, време је дуже, а услови реакције су веома високи, окружење за припрему мора бити вакуум, па су трошкови производње релативно високи, нису погодни за велике производне апликације.

Метода мешовите течне фазе

Метода мешовите течне фазе је директно мешање уметнутог материјала са графитом, под заштитом покретљивости инертног гаса или заптивним системом за загревање ради припреме експандираног графита. Обично се користи за синтезу интерламинарних једињења алкалних метала-графита (ГИЦ).
Предности: Процес реакције је једноставан, брзина реакције је велика, променом односа графитних сировина и уметака може се постићи одређена структура и састав експандираног графита, погоднији за масовну производњу.
Недостаци: Формирани производ је нестабилан, тешко се носити са слободном уметнутом супстанцом причвршћеном на површину ГИЦ -а, а тешко је обезбедити конзистентност међуламеларних једињења графита при великом броју синтеза.

Mixed-liquid-phase-method

Метода топљења

Метода топљења је мешање графита са интеркалирајућим материјалом и топлотом за припрему проширивог графита. На основу чињенице да еутектичке компоненте могу снизити тачку топљења система (испод тачке топљења сваке компоненте), то је метода за припрему троструке или вишекомпонентне ГИЦ -е уметањем две или више супстанци (које морају бити у стању да формирају систем растопљене соли) између слојева графита истовремено. Опћенито се користи у припреми метал -хлорида - ГИЦ -а.
Предности: Производ синтезе има добру стабилност, лако се пере, има једноставан реакциони уређај, ниску температуру реакције, кратко време, погодан за велику производњу.
Недостаци: тешко је контролисати структуру наруџбине и састав производа у процесу реакције, а тешко је обезбедити конзистентност структуре налога и састава производа у синтези масе.

Метода компресије

Метода под притиском је мешање графитне матрице са земноалкалним металом и прахом ретких метала и реаговање да би се произвео М-ГИЦС под условима под притиском.
Недостаци: Тек када притисак паре метала пређе одређени праг, може се извршити реакција уметања; Међутим, температура је превисока, лако изазива стварање метала и графита у карбидима, негативна реакција, па се реакциона температура мора регулисати у одређеном опсегу. Температура уметања метала ретких земаља је веома висока, па 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.

Метода експлозије

Експлозивна метода опћенито користи графит и експанзијско средство као што су КЦлО4, Мг (ЦлО4) 2 · нХ2О, Зн (НО3) 2 · нХ2О пиропирос или смјесе припремљене, када се загрије, графит ће истовремено оксидирати и интеркалирати реакцијско једињење камбија, које се затим експандирана на "експлозиван" начин, чиме се добија експандирани графит. Када се метална со користи као експанзијско средство, производ је сложенији, који не само да има експандирани графит, већ и метал.

The-explosion-method