Werk vordering

Uitbreidbare grafietproduksieproses

Chemiese oksidasie

Chemiese oksidasie metode is 'n tradisionele metode vir die bereiding van uitbreidbare grafiet. In hierdie metode word natuurlike vlokgrafiet gemeng met geskikte oksidant en tussenkalingsmiddel, teen 'n sekere temperatuur beheer, voortdurend geroer, gewas, gefiltreer en gedroog om grafiet uit te brei. Die metode van chemiese oksidasie het 'n relatief volwasse metode geword in die nywerheid met die voordele van eenvoudige toerusting, maklike werking en lae koste.

Die prosesstappe van chemiese oksidasie sluit oksidasie en interkalasie in. Die oksidasie van grafiet is die basiese voorwaarde vir die vorming van uitbreidbare grafiet, want of die interkaleringsreaksie glad kan verloop, hang af van die oopmaakgraad tussen die grafietlae. En natuurlike grafiet in die kamer temperatuur het uitstekende stabiliteit en suur- en alkaliweerstand, dus reageer dit nie met suur en alkali nie, daarom het die toevoeging van oksidant 'n noodsaaklike sleutelkomponent in chemiese oksidasie geword.

Daar is baie soorte oksidante, algemeen gebruikte oksidante is vaste oksidante (soos kaliumpermanganaat, kaliumdikromat, chroomtrioksied, kaliumchloraat, ens.), Dit kan ook oksideermiddels wees wat oksideer (soos waterstofperoksied, salpetersuur, ens. ). Daar word die afgelope jare gevind dat kaliumpermanganaat die belangrikste oksidant is wat gebruik word by die bereiding van uitbreidbare grafiet.

Onder die werking van oksideermiddel word grafiet geoksideer en die neutrale netwerk makromolekules in die grafietlaag word plat makromolekules met positiewe lading. As gevolg van die afstotende effek van dieselfde positiewe lading, neem die afstand tussen die grafietlae toe, wat 'n kanaal en ruimte bied vir die interkalator om die grafietlaag glad binne te gaan. In die voorbereidingsproses van uitbreidbare grafiet is die tussenkalkingsmiddel hoofsaaklik suur. In onlangse jare gebruik navorsers hoofsaaklik swawelsuur, salpetersuur, fosforsuur, perchloorsuur, gemengde suur en ysazynsuur.

Chemical-oxidation

Elektrochemiese metode

Die elektrochemiese metode is in 'n konstante stroom, met die waterige oplossing van die insetsel, aangesien die elektroliet, grafiet en metaalmateriaal (vlekvrye staal, platinumplaat, loodplaat, titaanplaat, ens.) 'N saamgestelde anode vorm, wat metaalmateriaal in die elektroliet as katode, wat 'n geslote lus vorm; Of die grafiet wat in die elektroliet opgeskort is, in die elektroliet terselfdertyd in die negatiewe en positiewe plaat ingevoeg word, deur middel van die twee elektrodes word die metode geaktiveer, anodiese oksidasie. Die oppervlak van grafiet word geoksideer tot koolstof. Terselfdertyd word onder die gekombineerde werking van elektrostatiese aantrekkingskrag en konsentrasieverskil diffusie, suurione of ander polêre interkalant ione ingebed tussen die grafietlae om uitbreidbare grafiet te vorm.
In vergelyking met die chemiese oksidasiemetode, die elektrochemiese metode vir die bereiding van uitbreidbare grafiet in die hele proses sonder die gebruik van oksidant, is die behandelingshoeveelheid groot, die oorblywende hoeveelheid bytende stowwe is klein, die elektroliet kan na die reaksie herwin word, die hoeveelheid suur word verminder, die koste bespaar, die besoedeling van die omgewing verminder, die skade aan die toerusting en die lewensduur word verleng. baie ondernemings met baie voordele.

Gasfase-verspreidingsmetode (tweekomparty-metode)

Die gasfase-diffusiemetode is om uitbreidbare grafiet te produseer deur die interkalator in kontak te bring met grafiet in gasvorm en interkaleringsreaksie.Generaal word die grafiet en die insetsel aan beide kante van die hittebestande glasreaktor geplaas, en die vakuum word gepomp en verseël, so dit staan ​​ook bekend as die tweekamer -metode. Hierdie metode word gereeld gebruik om halied -EG en alkalimetaal -EG in die nywerheid te sintetiseer.
Voordele: die struktuur en orde van die reaktor kan beheer word, en die reaktante en produkte kan maklik geskei word.
Nadele: die reaksietoestel is meer kompleks, die werking is moeiliker, dus die uitset is beperk en die reaksie moet onder hoë temperatuurtoestande uitgevoer word, die tyd is langer en die reaksietoestande is baie hoog, die voorbereidingsomgewing moet wees vakuum, dus is die produksiekoste relatief hoog, nie geskik vir grootskaalse produksietoepassings nie.

Gemengde vloeibare fase metode

Die gemengde vloeibare fase -metode is om die ingevoegde materiaal direk met grafiet te meng, onder beskerming van die mobiliteit van inerte gas of verseëlingstelsel vir verhittingsreaksie om uitbreidbare grafiet voor te berei. Dit word algemeen gebruik vir die sintese van alkalimetaal-grafiet interlaminêre verbindings (GIC's).
Voordele: Die reaksieproses is eenvoudig, die reaksiesnelheid is vinnig, deur die verhouding van grafietgrondstowwe te verander en insetsels kan 'n sekere struktuur en samestelling van uitbreidbare grafiet bereik, meer geskik vir massaproduksie.
Nadele: Die gevormde produk is onstabiel, dit is moeilik om te gaan met die vrye ingevoegde stof wat aan die oppervlak van GIC's geheg is, en dit is moeilik om die konsekwentheid van grafiet -interlamellêre verbindings te verseker by 'n groot aantal sintese.

Mixed-liquid-phase-method

Smeltmetode

Die smeltmetode is om grafiet te meng met interkaleringsmateriaal en hitte om uitbreidbare grafiet voor te berei.Op grond van die feit dat eutektiese komponente die smeltpunt van die stelsel kan verlaag (onder die smeltpunt van elke komponent), is dit 'n metode vir die bereiding van ternêre of multikomponente GIC's deur twee of meer stowwe (wat 'n gesmelte soutstelsel moet kan vorm) gelyktydig in te voeg.Generaal gebruik vir die bereiding van metaalchloriede - GIC's.
Voordele: Die sintese-produk het goeie stabiliteit, maklik om te was, eenvoudige reaksietoestel, lae reaksietemperatuur, kort tyd, geskik vir grootskaalse produksie.
Nadele: dit is moeilik om die orde struktuur en samestelling van die produk in die reaksieproses te beheer, en dit is moeilik om die konsekwentheid van die orde struktuur en samestelling van die produk in massasintese te verseker.

Kompressiemetode

Die metode onder druk is om grafietmatriks met aardalkalimetaal en seldsame aardmetaalpoeier te meng en te reageer om M-GICS onder drukomstandighede te produseer.
Nadele: Slegs as die dampdruk van die metaal 'n sekere drempel oorskry, kan die invoegingsreaksie uitgevoer word; Die temperatuur is egter te hoog, maklik om metaal en grafiet karbiede te veroorsaak, negatiewe reaksie, dus moet die reaksietemperatuur binne 'n sekere reeks gereguleer word. verminder die reaksietemperatuur. Hierdie metode is geskik vir die bereiding van metaal-GICS met 'n lae smeltpunt, maar die toestel is ingewikkeld en die operasievereistes is streng, daarom word dit nou selde gebruik.

Die ontploffingsmetode

Eksplosiewe metode gebruik oor die algemeen grafiet en uitbreidingsmiddel, soos KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O pyropyros of mengsels wat voorberei word, wanneer dit verhit word, sal grafiet gelyktydig oksidasie en interkalasie reaksie kambiumverbinding, wat dan uitgebrei op 'n "plofbare" manier en kry sodoende uitgebreide grafiet. As metaalsout as uitbreidingsmiddel gebruik word, is die produk meer kompleks, wat nie net uitgebreide grafiet nie, maar ook metaal het.

The-explosion-method