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制备可膨胀石墨要选择合适的化学试剂

2020-11-03 17:22:26

可膨胀石墨在制备过程中,石墨的膨胀效果和石墨的化学处理条件有很大的关系。化学处理的目的是为了形成更多的层间化合物,而形成较少的边缘化合物。为此,我们一方面要选择合适的化学试剂;另一方面还要控制化学试剂的用量和化学处理的温度和反应时间。下边可膨胀石墨小编就为大家讲讲可膨胀石墨选择化学试剂的主要原则:

可膨胀石墨

一、试剂要具有一定的氧化性:

二、试剂向石墨层间的扩散速度要大于边缘的氧化速度,因此氧化剂的浓度含量不能太高,否则就会出现氧化速度大于扩散速度,得不到较好的膨胀效果。

浅谈可膨胀石墨的结构

可膨胀石墨是由天然鳞片石墨经过氧化、插层、水洗、高温膨化等一系列过程制得的一种疏松多孔的蠕虫状物质。可膨胀石墨的结构与石墨结构差别很大,在可膨胀石墨中,石墨原有的平面层结构已经明显裂开,并产生不均匀的变形,呈卷曲状态。

可膨胀石墨和天然鳞片石墨相比虽然表现形貌和内部结构都发生了大的变化,但是其基本晶体结构仍是由许多石墨微晶组成的,微晶层间距与天然鳞片石墨接近。

可膨胀石墨的孔隙结构分为四级,从宏观结构看,一个膨胀石墨颗粒是由许多小微胞连接在一起组成的。从微观结构看,微胞内又有许多细小的孔隙,形成了可膨胀石墨丰富的孔隙结构。可膨胀石墨的孔由粒子之间和粒子内部的网络状孔洞组成,与活性炭相比,可膨胀石墨主要以大孔和中孔为主,包括表面孔和内部孔。

可膨胀石墨在其他领域的应用

可膨胀石墨在化工、冶金、电力、环保、医学等很多领域都有非常广泛的用途,可膨胀石墨对某些化学反应具有催化作用。研究发现,可膨胀石墨对醋酸正丁酯、醋酸苄酯、富马酸二甲酯、季戊四醇双缩苯甲醛和丙烯酸甲酯的合成具有很高的催化能力。比如采用可膨胀石墨催化合成醋酸正丁酯,反应时间仅55min,酯产率却达98%以上。

由于可膨胀石墨对有机、生物大分子具有优良的吸附特性,在生物医学材料上有广泛的应用前景。

清华大学等开发了膨胀石墨制作医用敷料代替医用纱布,经过300多只小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔的动物实验,证明无毒、无副作用,对创面无刺激、不染黑,并促进愈合。在一军医大南方医院烧伤科等4所医院进行114例临床实验,其效果比传统纱布引流好,有明显的抗感染、抑菌、消炎作用,可代替50%~80%的纱布。这一成果已取得发明专利权,正在实施产业化。

可膨胀石墨添加入复合吸附剂块和复合相变蓄热材料中,可使导热系数和渗透传质性能显著提高。利用可膨胀石墨吸附性强和本身是良导体的特点,采用交联剂把可膨胀石墨压制成一定的形状和具有一定强度的电解液固定体,可以制成性能优异、使用方便的轻质蓄电池。此外,膨胀石墨也可作为电很材料等。

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