石墨的制备
发布日期:2022/5/24 10:14:00
背景及概述[1]
石墨是碳的一种同素异形体,为灰黑色、不透明固体,化学性质稳定,耐腐蚀,同酸、碱等药剂不易发生反应。石墨是我国一种重要的非金属矿物,它具有导电、导热、耐高温、抗热震、化学性质稳定、润滑、可塑等性能,广泛应用于冶金、机械制造、电气、化工、核工业等领域。
膨胀石墨制备[1]
膨胀石墨因其具有疏松多孔结构,而对大多数有机化合物具有巨大吸附能力,1g高质量的膨胀石墨可至少吸附80g石油。目前,膨胀石墨多被用来吸附油脂和油料。同时,膨胀石墨这种极易吸附油类、疏水性物质及有机分子的性质,用于也被用来进行水环保处理。
与其它吸附剂相比,膨胀石墨优点明显:膨胀石墨对油脂类的吸附能力强,吸油后浮于水面,易回收,其再生利用处理简便,可采用挤压、振动、溶剂清洗、离心分离、加热萃取、燃烧等方法,并且无二次污染。
步骤如下:
一次膨胀:石墨3份,冰醋酸3份,硫酸1份,600℃,保持0.5小时,200度烘干;(2)二次膨胀:步骤(1)得到的反应物1份,冰醋酸1份,700℃,保持0.5小时,最终反应物水洗后,200度烘干后得到最终产物。
石墨微粉的制备[2]
爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉的方法,它由配料混合、起爆工序组成。配料混合工序中,把质量比60%的40目可膨胀石墨,质量比40%的黑索今均匀混合。在爆炸反应釜中由雷管起爆,裂解后可得到30.2%的1微米石墨、50.2%的1~5微米石墨、19.6%的5~10微米石墨。
热解石墨制备方法[3]
热解石墨是新型炭素材料,是高纯碳氢气体在一定的炉压下,在1800℃-2000℃的石墨基体上经化学气相沉积出的较高结晶取向的热解碳,它具有高密度、高纯度和热、电、磁、力学性能各向异性。但是,现有技术生产热解石墨,能源浪费严重,且容易造成环境污染。
与现有技术相比,本方法的有益效果是:
本方法具有高可逆比容量和稳定的循环性能,制备得到的石墨不含硫,工艺简单安全,实用性强,大大减少因反应器报废而产生的原料以及经济浪费,降低成本,改善操作环境,易于工业化生产。
一种热解石墨制备方法,具体步骤如下:
(1)将纳米级的石墨放入反应釜内,在温度为550℃的条件下,在氟体积浓度为90%的氟、氮混合气环境下反应35h,得到氟碳比为1.3的纳米氟化石墨;
(2)将浓度为73Wt%的高氯酸、24wt%的双氧水和重铬酸钾以及纳米氟化石墨混合后,在反应温度60℃条件下,反应55min,制备出无硫石墨;
(3)将作为壳层材料的聚合物溶解在有机溶剂中,得到浓度为22%的聚合物溶液,将聚合物溶液均匀喷洒在高速翻滚状态的作为芯材料的无硫石墨上,保证无硫石墨颗粒的表面均匀地包覆了一层聚合物溶液;
(4)将得到的包覆石墨进行干燥处理,使包覆石墨表面的溶剂蒸发,过筛,在聚合物表面修饰剂溶液中浸渍处理干燥过的包覆石墨,将浸渍处理后的石墨过滤、烘干、过筛,在保护气氛下对包覆石墨进行固化和碳化得到改性石墨;
(5)将改性石墨置于中频感应加热真空炉内,将炉内的空气排除,使真空度达到220Pa,然后送电升温,当炉内温度升到1800℃后,输入氮气和碳氢化合物的气体混合物,进行热解,在热解的过程中,采用真空泵将产生的废气输出,并进行净化处理,改性石墨经热解后沉淀制得热解碳层。
参考文献
[1][中国发明]CN201510956133.0一种膨胀石墨制备方法
[2][中国发明,中国发明授权]CN200510046964.0爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉的方法
[3][中国发明]CN201710614916.X一种热解石墨制备方法