Tha dòigh oxidation ceimigeach na dhòigh traidiseanta airson grafait leudachail ullachadh. Anns an dòigh seo, tha grafait flake nàdarra air a mheasgachadh le àidseant oxidant agus eadar-fhighte iomchaidh, air a smachdachadh aig teòthachd sònraichte, air a ghluasad gu cunbhalach, agus air a nighe, a shìoladh agus a thiormachadh gus grafait leudachail fhaighinn. Tha dòigh oxidation ceimigeach air a thighinn gu bhith na dhòigh an ìre mhath aibidh ann an gnìomhachas le buannachdan uidheamachd sìmplidh, obrachadh goireasach agus cosgais ìosal.
Tha na ceumannan pròiseas de oxidation ceimigeach a’ toirt a-steach oxidation agus intercalation.The oxidation of graphite ’S e an suidheachadh bunaiteach airson a bhith a’ cruthachadh graphite leudachail, oir co-dhiù a dh’ fhaodas an ath-bhualadh eadar-cheangail a dhol air adhart gu rèidh an urra ris an ìre fosglaidh eadar na sreathan grafait.Agus grafait nàdarra aig an t-seòmar. tha seasmhachd sàr-mhath aig teòthachd agus strì an aghaidh searbhag agus alcalan, agus mar sin chan eil e a’ dèiligeadh ri searbhag agus alcalan, mar sin, tha cuir a-steach oxidant air a thighinn gu bhith na phrìomh phàirt riatanach ann an oxidation ceimigeach.
Tha iomadh seòrsa de oxidants ann, mar as trice tha oxidants air an cleachdadh mar oxidants cruaidh (leithid potassium permanganate, potasium dichromate, chromium trioxide, potassium chlorate, msaa), cuideachd a bhith nan cuid de oxidants leaghaidh oxidizing (leithid hydrogen peroxide, searbhag nitric, msaa). ). Tha e air a lorg anns na bliadhnachan mu dheireadh gur e potassium permanganate am prìomh oxidant a thathar a 'cleachdadh ann a bhith ag ullachadh grafait leudachail.
Fo ghnìomhachd oxidizer, tha grafait air a oxidachadh agus bidh na macromolecules lìonra neodrach anns an t-sreath grafait gu bhith nan macromolecules planar le cosgais adhartach. Mar thoradh air buaidh ath-tharraingeach an aon chosgais adhartach, tha an astar eadar na sreathan grafait ag àrdachadh, a bheir seachad sianal agus àite airson an intercalator a dhol a-steach don t-sreath grafait gu rèidh. Ann am pròiseas ullachaidh grafait leudachail, tha an àidseant eadar-cheangail gu ìre mhòr searbhagach. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, bidh luchd-rannsachaidh sa mhòr-chuid a’ cleachdadh searbhag sulfarach, searbhag nitric, searbhag phosphoric, searbhag perchloric, searbhag measgaichte agus searbhag acetic eigh-shruthach.
Tha an dòigh electroceimiceach ann an sruth cunbhalach, le fuasgladh uisgeach an cuir a-steach mar an electrolyte, grafait agus stuthan meatailt (stuth stàilinn gun staoin, plàta platanam, plàta luaidhe, plàta titanium, msaa) mar anod co-dhèanta, stuthan meatailt air an cuir a-steach don. electrolyte mar catod, a 'cruthachadh lùb dùinte; No an grafait crochte anns an electrolyte, anns an electrolyte aig an aon àm air a chuir a-steach don truinnsear àicheil agus dearbhach, tron dà electrodes tha dòigh lùthmhor, oxidation anodic. Tha uachdar grafait air a oxidachadh gu carbocation. Aig an aon àm, fon ghnìomhachd co-cheangailte de tharraing electrostatach agus eadar-dhealachadh dùmhlachd, tha ions searbhagach no ionsan eadar-calant pòlach eile freumhaichte eadar na sreathan grafait gus grafait leudachail a chruthachadh.
An coimeas ris an dòigh oxidation ceimigeach, an dòigh electrochemical airson ullachadh graphite leudachail anns a 'phròiseas gu lèir gun a bhith a' cleachdadh oxidant, an t-suim làimhseachaidh mòr, tha an còrr de stuthan creimneach beag, faodar an electrolyte ath-chuairteachadh às deidh an ath-bhualadh, tha an ìre searbhag air a lughdachadh, tha a’ chosgais air a shàbhaladh, tha truailleadh na h-àrainneachd air a lughdachadh, tha am milleadh air an uidheamachd ìosal, agus tha beatha na seirbheis air a leudachadh. mòran iomairtean le mòran bhuannachdan.
Is e an dòigh sgaoilidh ìre gas grafait leudachail a thoirt gu buil le bhith a’ cur fios chun an intercalator le grafait ann an cruth gaseous agus ath-bhualadh eadar-ghluasadach. seulachadh, mar sin tha e cuideachd air ainmeachadh mar an dà-sheòmar method.This dòigh air a chleachdadh gu tric airson synthesize halide -EG agus alkali meatailt -EG ann an gnìomhachas.
Buannachdan: faodar smachd a chumail air structar agus òrdugh an reactair, agus faodar na reactants agus na toraidhean a sgaradh gu furasta.
Eas-bhuannachdan: tha an inneal ath-bhualadh nas iom-fhillte, tha an obrachadh nas duilghe, agus mar sin tha an toradh cuibhrichte, agus tha an ath-bhualadh ri dhèanamh fo chumhachan teòthachd àrd, tha an ùine nas fhaide, agus tha na suidheachaidhean freagairt glè àrd, feumaidh an àrainneachd ullachaidh a bhith falamh, agus mar sin tha a’ chosgais cinneasachaidh gu ìre mhath àrd, chan eil e freagarrach airson tagraidhean cinneasachaidh mòr.
Is e an dòigh ìre leaghaidh measgaichte a bhith a’ measgachadh gu dìreach an stuth a chaidh a chuir a-steach le grafait, fo dhìon gluasad gas inert no siostam seulachaidh airson ath-bhualadh teasachaidh gus grafait leudachail ullachadh. Tha e air a chleachdadh gu cumanta airson synthesis de choimeasgaidhean interlaminar meatailt-graphite alkali (GICn).
Buannachdan: Tha am pròiseas ath-bhualadh sìmplidh, tha an astar freagairt luath, le bhith ag atharrachadh a’ cho-mheas de stuthan amh grafait agus faodaidh cuir a-steach structar sònraichte agus co-dhèanamh grafait leudachail a ruighinn, nas freagarraiche airson mòr-chinneasachadh.
Eas-bhuannachdan: Tha an toradh cruthaichte neo-sheasmhach, tha e duilich dèiligeadh ris an stuth a chaidh a chuir a-steach an-asgaidh ceangailte ri uachdar GICn, agus tha e duilich dèanamh cinnteach à cunbhalachd todhar grafait interlamellar nuair a bhios àireamh mhòr de synthesis ann.
Is e an dòigh leaghaidh a bhith a’ measgachadh grafait le stuth eadar-cheangailte agus teas gus grafait leudachail ullachadh. GIC ternary no multicomponent le bhith a’ cuir a-steach dà stuth no barrachd (a dh’ fheumas a bhith comasach air siostam salann leaghte a chruthachadh) eadar sreathan grafait aig an aon àm. Air a chleachdadh gu coitcheann ann a bhith ag ullachadh chlorides meatailt - GICn.
Buannachdan: Tha deagh sheasmhachd aig toradh synthesis, furasta a nighe, inneal freagairt sìmplidh, teòthachd freagairt ìosal, ùine ghoirid, freagarrach airson cinneasachadh mòr.
Eas-bhuannachdan: tha e duilich smachd a chumail air structar òrdugh agus co-dhèanamh an toraidh anns a ’phròiseas ath-bhualadh, agus tha e duilich dèanamh cinnteach à seasmhachd structar òrdugh agus co-dhèanamh an toraidh ann an synthesis tomad.
Is e an dòigh fo chuideam matrix grafait a mheasgachadh le meatailt talmhainn alcaileach agus pùdar meatailt talmhainn tearc agus freagairt gus M-GICS a thoirt gu buil fo chumhachan fo chuideam.
Eas-bhuannachdan: Is ann dìreach nuair a tha cuideam vapor a ’mheatailt nas àirde na stairsneach sònraichte, faodar an ath-bhualadh cuir a-steach a dhèanamh; Ach, tha an teòthachd ro àrd, furasta adhbhrachadh meatailt agus grafait gus carbides a chruthachadh, ath-bhualadh àicheil, agus mar sin feumar an teòthachd ath-bhualadh a riaghladh ann an raon sònraichte.Tha teòthachd cuir a-steach meatailtean tearc talmhainn glè àrd, agus mar sin feumar cuideam a chuir air Tha an dòigh seo freagarrach airson ullachadh meatailt-GICS le puing leaghaidh ìosal, ach tha an inneal iom-fhillte agus tha na riatanasan obrachaidh teann, agus mar sin is ann ainneamh a thathas a ’cleachdadh a-nis.
Mar as trice bidh dòigh spreadhaidh a’ cleachdadh grafait agus àidseant leudachaidh leithid KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O pyropyros no measgachadh ullaichte, nuair a thèid a theasachadh, bidh grafait aig an aon àm oxidation agus intercalation reaction cambium compound, a tha an uairsin leudachadh ann an "spreadhaidh" dòigh, mar sin a 'faighinn leudachadh graphite.When meatailt salainn a chleachdadh mar leudachadh àidseant, a' bhathar a tha nas iom-fhillte, a tha chan ann a mhàin air leudachadh graphite, ach cuideachd meatailt.
