Adhartas obrach

Pròiseas Riochdachaidh Grafite Leudaichte

Ocsadachadh ceimigeach

Tha modh oxidation ceimigeach na dhòigh traidiseanta airson grafait leudachail ullachadh. Anns an dòigh seo, tha grafite flake nàdarra air a mheasgachadh le àidseant iomchaidh oxidant agus intercalating, air a smachdachadh aig teòthachd sònraichte, air a phiobrachadh gu cunbhalach, agus air a nighe, air a shìoladh agus air a thiormachadh gus grafait leudachail fhaighinn. Tha modh oxidation ceimigeach air a thighinn gu bhith na dhòigh gu math aibidh ann an gnìomhachas le buannachdan uidheamachd sìmplidh, obrachadh goireasach agus cosgais ìseal.

Tha ceumannan pròiseas oxidation ceimigeach a ’toirt a-steach oxidation agus intercalation.Tha oxidation of graphite mar an suidheachadh bunaiteach airson cruthachadh grafait leudachail, oir co-dhiù an urrainn don ath-bhualadh intercalation a dhol air adhart gu rèidh an urra ri ìre an fhosglaidh eadar na sreathan grafite. Agus grafait nàdarra san t-seòmar. tha seasmhachd sàr-mhath aig teòthachd agus strì an aghaidh searbhag agus alcalan, mar sin chan eil e a ’freagairt le searbhag agus alcalan, mar sin, tha cuir a-steach oxidant air a thighinn gu bhith na phrìomh phàirt riatanach ann an oxidachadh ceimigeach.

Tha iomadh seòrsa de oxidants ann, mar as trice tha oxidants cruaidh mar oxidants cruaidh (leithid potassium permanganate, potasium dichromate, cromium trioxide, potassium chlorate, msaa.), Faodaidh cuid de oxidants leaghan oxidachaidh a bhith ann cuideachd (leithid hydrogen peroxide, searbhag nitric, msaa. ). Tha e air a lorg anns na bliadhnachan mu dheireadh gur e potassium permanganate am prìomh oxidant a thathas a ’cleachdadh ann a bhith ag ullachadh grafait leudachail.

Fo ghnìomh oxidizer, tha grafite air a oxidachadh agus bidh na macromolecules lìonra neodrach anns an t-sreath grafait a ’fàs nan macromolecules planar le cosgais adhartach. Mar thoradh air buaidh ath-chuiridh an aon chìs dheimhinneach, tha an astar eadar na sreathan grafait ag àrdachadh, a tha a ’toirt sianal agus àite don intercalator a dhol a-steach don fhilleadh grafite gu rèidh. Anns a ’phròiseas ullachaidh de ghraifit leudachail, tha an àidseant eadar-cheangail gu ìre mhòr searbhagach. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, bidh luchd-rannsachaidh a ’cleachdadh searbhag sulfuric, searbhag nitric, searbhag fosphoric, searbhag perchloric, searbhag measgaichte agus searbhag acetic eigh-shruthach sa mhòr-chuid.

Chemical-oxidation

Modh electroceimiceach

Tha modh electroceimiceach ann an sruth seasmhach, le fuasgladh aqueous an cuir a-steach oir tha na stuthan electrolyte, graffite agus meatailt (stuth stàilinn gun staoin, plàta platanam, plàta luaidhe, plàta titanium, msaa) a ’dèanamh suas anod co-dhèanta, stuthan meatailt air an cuir a-steach san electrolyte mar chatode, a ’cruthachadh lùb dùinte; No an grafite crochte san electrolyte, anns an electrolyte aig an aon àm air a chuir a-steach anns a ’phlàta àicheil is adhartach, tron ​​dà electrod tha modh lùthmhor, oxidachadh anodic. Tha uachdar grafite air a oxidachadh gu carbocation. Aig an aon àm, fo ghnìomhachd aonaichte de tharraing electrostatach agus sgaoileadh eadar-dhealachadh co-chruinneachaidh, tha ions searbhagach no ianan intercalant polar eile air an stèidheachadh eadar na sreathan grafait gus grafait leudachail a chruthachadh.
An coimeas ris an dòigh oxidation ceimigeach, an dòigh electrochemical airson ullachadh grafite leudachadh anns a ’phròiseas gu lèir gun a bhith a’ cleachdadh oxidant, tha an ìre làimhseachaidh mòr, tha an còrr de stuthan creimneach beag, faodar an electrolyte ath-chuairteachadh às deidh an ath-bhualadh, tha an ìre de dh ’aigéad 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. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha an dòigh electrochemical air a thighinn gu bhith mar an dòigh as fheàrr airson a bhith ag ullachadh grafait leudachail le mòran iomairtean le mòran bhuannachdan.

Modh Sgaoilidh Gas Gas (Modh Dà-roinn)

Is e an dòigh sgaoilidh gas-ceum a bhith a ’toirt a-mach grafite a ghabhas leudachadh le bhith a’ conaltradh ris an intercalator le grafite ann an cruth gasach agus freagairt intercalating.Generally, tha an grafite agus an cuir a-steach air an cur aig gach ceann den reactair glainne a tha an aghaidh teas, agus tha am falamh air a phumpadh agus seulaichte, mar sin tha e cuideachd air ainmeachadh mar an dòigh dà-sheòmar. Tha an dòigh seo air a chleachdadh gu tric gus synthesis halide -EG agus meatailt alcaileach -EG ann an gnìomhachas.
Buannachdan: faodar smachd a chumail air structar agus òrdugh an reactar, agus faodar na reactaran 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 an ath-bhualadh ri dhèanamh fo chumhachan teòthachd àrd, tha an ùine nas fhaide, agus tha na suidheachaidhean ath-bhualadh gu math àrd, feumaidh an àrainneachd ullachaidh bi falamh, mar sin tha a ’chosgais riochdachaidh gu ìre mhath àrd, chan eil e freagarrach airson tagraidhean cinneasachaidh mòr.

Modh Ìre Measgaichte Ìre

Is e an dòigh ceum measgaichte le bhith a ’measgachadh gu dìreach an stuth a chaidh a chuir a-steach le grafite, fo dhìon gluasad gas inert no siostam ròin airson ath-bhualadh teasachaidh gus grafite leudachail ullachadh. Tha e air a chleachdadh gu cumanta airson synthesis de interlaminar meatailt-graffite interlaminar (GICs).
Buannachdan: Tha am pròiseas ath-bhualadh sìmplidh, tha astar an ath-bhualadh luath, le bhith ag atharrachadh a ’cho-mheas de stuthan amh grafait agus faodaidh cuir a-steach structar agus co-chòrdadh sònraichte de ghraifit 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 GIC, agus tha e duilich dèanamh cinnteach à cunbhalachd coimeasgaidhean grafite interlamellar nuair a tha àireamh mhòr de synthesis ann.

Mixed-liquid-phase-method

Modh leaghaidh

Is e an dòigh leaghaidh a bhith a ’measgachadh grafait le stuth eadar-cheangailte agus teas gus grafite leudachail ullachadh. Stèidhichte air an fhìrinn gum faod co-phàirtean eutectic puing leaghaidh an t-siostaim a lughdachadh (fo phuing leaghaidh gach co-phàirt), tha e na dhòigh air ullachadh GICs 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 de ghraifite aig an aon àm. Air a chleachdadh gu cunbhalach ann an ullachadh cloridean meatailt - GICs.
Buannachdan: Tha deagh sheasmhachd aig toradh synthesis, furasta a nighe, inneal ath-bhualadh sìmplidh, teòthachd ath-bhualadh ìosal, ùine ghoirid, freagarrach airson cinneasachadh mòr.
Eas-bhuannachdan: tha e duilich smachd a chumail air structar òrdugh agus co-dhèanamh an toraidh sa phròiseas ath-bhualadh, agus tha e duilich dèanamh cinnteach à cunbhalachd structar òrdugh agus co-dhèanamh an toraidh ann an synthesis mòr.

Modh teannachaidh

Is e an dòigh fo chuideam measgachadh matrix grafite le meatailt talmhainn alcalin agus pùdar meatailt talmhainn tearc agus ath-bhualadh gus M-GICS a thoirt gu buil fo chumhachan teannachaidh.
Eas-bhuannachdan: Is ann dìreach nuair a tha cuideam bhalbhaichean a ’mheatailt a’ dol thairis air stairsneach sònraichte, a thèid an ath-bhualadh cuir a-steach; Ach, tha an teòthachd ro àrd, furasta a bhith ag 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 an teòthachd cuir a-steach de mheatailtean talmhainn tearc gu math àrd, agus mar sin feumar cuideam a chuir air lughdaich teòthachd an ath-bhualadh. Tha an dòigh seo freagarrach airson meatailt-GICS ullachadh le puing leaghaidh ìosal, ach tha an inneal iom-fhillte agus tha na riatanasan obrachaidh teann, mar sin is ann ainneamh a thèid a chleachdadh a-nis.

An dòigh spreadhaidh

Bidh modh spreadhaidh mar as trice a ’cleachdadh grafait agus àidseant leudachaidh leithid KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O pyropyros no measgachaidhean air an ullachadh, nuair a thèid a theasachadh, bidh grafait aig an aon àm oxidation agus intercalation reaction cambium compound, a tha an uairsin air a leudachadh ann an dòigh "spreadhaidh", mar sin a ’faighinn graffite leudaichte. Nuair a thèid salann meatailt a chleachdadh mar àidseant leudachaidh, tha an toradh nas iom-fhillte, a tha chan e a-mhàin air grafite a leudachadh, ach cuideachd meatailt.

The-explosion-method