Пешравии кор

Раванди тавсеаи графит

Оксидшавии кимиёвӣ

Усули оксидшавии кимиёвӣ усули анъанавии омодасозии графитҳои васеъшаванда мебошад. Дар ин усул, графитҳои табиӣ бо агенти мувофиқи оксидант ва интеркалкализатсия омехта карда мешаванд, ки дар ҳарорати муайян назорат карда мешаванд, доимо омехта карда мешаванд ва шуста, филтр ва хушк карда мешаванд, то графити васеъшавандаро ба даст оранд. Усули оксидшавии химиявӣ бо афзалиятҳои таҷҳизоти оддӣ, амалиёти қулай ва арзиши паст ба усули нисбатан баркамол табдил ёфтааст.

Қадамҳои раванди оксидшавии кимиёвӣ оксидшавӣ ва интеркализатсияро дар бар мегиранд. Оксидшавии графит шарти асосии ташаккули графитҳои васеъшаванда мебошад, зеро оё реаксияи интеркализатсия метавонад ба осонӣ идома ёбад, аз дараҷаи кушодани қабатҳои графит вобаста аст. Ҳарорат дорои устувории аъло ва муқовимати кислота ва сілтӣ мебошад, аз ин рӯ он бо кислота ва ишқор реаксия намекунад, аз ин рӯ, илова кардани оксидант як ҷузъи калидии оксидшавии кимиёвӣ шудааст.

Бисёр намудҳои оксидантҳо мавҷуданд, одатан оксидантҳои истифодашаванда оксидантҳои сахт мебошанд (масалан перманганати калий, дихромати калий, триоксиди хром, хлориди калий ва ғайра), инчунин метавонанд баъзе оксидҳои моеъи оксидкунанда бошанд (масалан пероксиди гидроген, кислотаи азотӣ ва ғайра). ). Дар солҳои охир маълум шуд, ки перманганати калий оксидиди асосии дар омодасозии графитҳои васеъшаванда мебошад.

Дар зери таъсири оксидкунанда, графит оксид мешавад ва макромолекулаҳои шабакаи нейтралӣ дар қабати графит ба макромолекулаҳои плании заряди мусбат табдил меёбанд. Ба туфайли таъсири нафратангези ҳамон заряди мусбат масофаи байни қабатҳои графит зиёд мешавад, ки он канал ва фазоеро барои воридшавии интеркалкалатор ба қабати графит осонтар мекунад. Дар раванди омодасозии графитҳои васеъшаванда, агенти байниҳамдигарӣ асосан кислота аст. Дар солҳои охир, муҳаққиқон асосан аз кислотаи сулфат, кислотаи нитроген, кислотаи фосфор, кислотаи перхлор, кислотаи омехта ва кислотаи уксуси пиряхӣ истифода мебаранд.

Chemical-oxidation

Усули электрохимиявӣ

Усули электрохимиявӣ дар ҷараёни доимӣ қарор дорад ва бо маҳлули обии изолятсия ҳамчун маводи электролит, графит ва металлӣ (маводи аз пӯлоди зангногир, табақи платина, табақи сурб, табақи титан ва ғайра) як аноди таркибӣ ва маводи металлӣ дар дохили электролит ҳамчун катод, ки ҳалқаи пӯшида ташкил мекунад; Ё графите, ки дар электролит овезон аст, дар электролит ҳамзамон ба табақаи манфӣ ва мусбат ворид карда мешавад, ба воситаи ду электрод бо усули энергетикӣ, оксиди анодӣ энергия мегиранд. Сатҳи графит то карбокатсия оксид мешавад. Дар айни замон, дар зери амали якҷояи ҷалби электростатикӣ ва диффузияи фарқияти консентратсионӣ, ионҳои кислотаӣ ё дигар ионҳои интеркалкалантҳои полярӣ дар байни қабатҳои графит ҷойгир карда шуда, графитҳои васеъшавандаро ташкил медиҳанд.
Дар муқоиса бо усули оксиди кимиёвӣ, усули электрохимиявии омодасозии графити васеъшаванда дар тамоми раванд бе истифодаи оксидант, миқдори муолиҷа калон аст, миқдори боқимондаи моддаҳои зангзананда хурд аст, электролитро пас аз реаксия дубора коркард кардан мумкин аст, Миқдори кислота кам мешавад, хароҷот сарфа мешавад, ифлосшавии муҳити зист кам мешавад, зарари таҷҳизот кам аст ва мӯҳлати хидмат дароз карда мешавад. бисёр корхонаҳо бо афзалиятҳои зиёд.

Усули диффузияи марҳилаи газ (Усули ду қисм)

Усули диффузияи газ-фаза ин тавлид кардани графитҳои васеъшаванда тавассути тамос кардани интеркалатор бо графит дар шакли газӣ ва реаксияи байниҳамдигарӣ мебошад. Умуман, графит ва замима дар ду канори реактори шишаи ба гармӣ тобовар ҷойгир карда шуда, вакуум кашида мешавад ва мӯҳр зада шудааст, бинобар ин онро ҳамчун усули ду камера низ меноманд.Ин усул аксар вақт барои синтез кардани галоген -EG ва металлҳои ишқорӣ -EG дар саноат истифода мешавад.
Афзалиятҳо: сохтор ва тартиби реакторро назорат кардан мумкин аст ва реактивҳо ва маҳсулотро ба осонӣ ҷудо кардан мумкин аст.
Камбудиҳо: дастгоҳи реаксия мураккабтар аст, амалиёт душвортар аст, аз ин рӯ баромади он маҳдуд аст ва реаксия бояд дар шароити ҳарорати баланд гузаронида шавад, вақт дарозтар аст ва шароити реаксия хеле баланд аст, муҳити омодагӣ бояд вакуум бошед, аз ин рӯ арзиши истеҳсолот нисбатан баланд аст ва барои барномаҳои миқёси истеҳсолӣ мувофиқ нест.

Усули марҳилаи моеъи омехта

Усули фазаи моеъи омехта мустақиман омехтани маводи воридшуда бо графит дар зери ҳимояи ҳаракати гази инертӣ ё системаи мӯҳр барои реаксияи гармидиҳӣ барои омода кардани графити васеъшаванда мебошад. Он одатан барои синтези пайвастагиҳои интерламинарии металл-графитии сілтӣ (GICs) истифода мешавад.
Афзалиятҳо: Раванди реаксия оддӣ аст, суръати реаксия зуд аст, бо тағир додани таносуби ашёи хоми графит ва замимаҳо метавонад ба сохтор ва таркиби граффити васеъшаванда, ки барои истеҳсоли омма бештар мувофиқ аст, бирасад.
Камбудиҳо: Маҳсулоти ташаккулёфта ноустувор аст, бо моддае, ки ба сатҳи GIC пайваст карда шудааст, мубориза бурдан душвор аст ва ҳангоми миқдори зиёди синтез мутобиқати пайвастагиҳои байнисоҳавии графитиро таъмин кардан душвор аст.

Mixed-liquid-phase-method

Усули обшавӣ

Усули гудозиш омехта кардани графит бо маводҳои гармкунанда ва гармӣ барои омода кардани графитҳои васеъшаванда аст. Дар асоси он, ки ҷузъҳои эвтектикӣ метавонанд нуқтаи обшавии системаро паст кунанд (дар зери нуқтаи обшавии ҳар як ҷузъ), он усули омодасозии GIC -ҳои сегона ё бисёркомпонентӣ бо гузоштани ду ё зиёда моддаҳо (ки бояд системаи намаки гудохташударо ташкил карда тавонанд) дар байни қабатҳои графит дар маҷмӯъ дар омодасозии хлориди металлӣ - ГИК истифода мешаванд.
Афзалиятҳо: Маҳсулоти синтез дорои суботи хуб, шустани осон, дастгоҳи реаксияи оддӣ, ҳарорати пасти реаксия, вақти кӯтоҳ, барои истеҳсоли миқёси калон мувофиқ аст.
Камбудиҳо: назорати ҷараёни таркиб ва таркиби маҳсулот дар ҷараёни реаксия душвор аст ва таъмини мутобиқати сохтор ва таркиби маҳсулот дар синтези оммавӣ душвор аст.

Усули компрессорӣ

Усули фишордор ин омезиши матритсаи графит бо метали ишқорӣ ва хокаи металлҳои нодир ва реаксия ба тавлиди M-GICS дар шароити фишоровар аст.
Камбудиҳо: Танҳо вақте ки фишори буғи металл аз ҳадди муайян зиёд мешавад, аксуламали воридкуниро иҷро кардан мумкин аст; Бо вуҷуди ин, ҳарорат хеле баланд аст, ба осонӣ ба вуҷуд овардани металл ва графит ба карбидҳо, аксуламали манфӣ, бинобар ин ҳарорати реаксия бояд дар як доираи муайян танзим карда шавад. Ҳарорати воридкунии металлҳои нодир хеле баланд аст, бинобарин фишор кам кардани ҳарорати реаксия.Ин усул барои тайёр кардани металл-GICS бо нуқтаи обшавии паст мувофиқ аст, аммо дастгоҳ мураккаб аст ва талаботи амалиёт сахт аст, бинобар ин ҳоло кам истифода мешавад.

Усули таркиш

Усули тарканда одатан графит ва агенти васеъкуниро истифода мебарад, ба монанди KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O пиропирос ё омехтаҳои омодашуда, ки ҳангоми гарм кардан графит ҳамзамон оксида ва реаксияи интеркалкализатсияи реаксияи камбийро дар бар мегирад. Вақте ки намаки металлӣ ҳамчун агенти тавсеа истифода мешавад, маҳсулоти мураккабтар аст, ки на танҳо графит, балки металл низ дорад.

The-explosion-method