Методот на хемиска оксидација е традиционален метод за подготовка на графит што може да се прошири. Во овој метод, природниот графит со снегулки се меша со соодветен оксиданс и средство за интеркалирање, се контролира на одредена температура, постојано се меша и се мие, се филтрира и се суши за да се добие графит што може да се прошири. Методот на хемиска оксидација стана релативно зрел метод во индустријата со предностите на едноставна опрема, практично работење и ниска цена.
Процесните чекори на хемиската оксидација вклучуваат оксидација и интеркалација. Оксидацијата на графитот е основен услов за формирање на графит што може да се прошири, бидејќи дали реакцијата на интеркалација може да продолжи непречено зависи од степенот на отворање помеѓу графитните слоеви. И природниот графит во просторијата температурата има одлична стабилност и отпорност на киселина и алкали, така што не реагира со киселина и алкали, затоа, додавањето на оксидант стана неопходна клучна компонента во хемиската оксидација.
Постојат многу видови на оксиданти, општо користените оксиданти се цврсти оксиданти (како што се калиум перманганат, калиум дихромат, хром триоксид, калиум хлорат, итн.), Може да бидат и некои оксидирачки течни оксиданти (како што се водород пероксид, азотна киселина итн.). ). Во последниве години е откриено дека калиум перманганат е главниот оксиданс кој се користи во подготовката на графит што може да се прошири.
Под дејство на оксидатор, графитот се оксидира и неутралните мрежни макромолекули во графитниот слој стануваат рамни макромолекули со позитивен полнеж. Поради одбивното дејство на истиот позитивен полнеж, се зголемува растојанието помеѓу графитните слоеви, што обезбедува канал и простор интеркалаторот непречено да влезе во графитниот слој. Во процесот на подготовка на графит што може да се прошири, интеркалирачкиот агенс е главно киселина. Во последниве години, истражувачите главно користат сулфурна киселина, азотна киселина, фосфорна киселина, перхлорна киселина, мешана киселина и глацијална оцетна киселина.
Електрохемискиот метод е во постојана струја, при што водениот раствор на влошката бидејќи електролитот, графитот и металните материјали (материјал од не'рѓосувачки челик, платина плоча, оловна плоча, титаниумска плоча итн.) сочинуваат композитна анода, металните материјали вметнати во електролит како катода, формирајќи затворена јамка; Или графитот суспендиран во електролитот, во електролитот во исто време вметнат во негативната и позитивната плоча, преку двете електроди се напојуваат метод, анодна оксидација. Површината на графитот се оксидира до карбокација. Во исто време, под комбинирано дејство на електростатско привлекување и дифузија на разликата во концентрацијата, киселинските јони или други поларни интеркалантни јони се вградени помеѓу слоевите на графит за да формираат графит што може да се прошири.
Во споредба со методот на хемиска оксидација, електрохемискиот метод за подготовка на експанзивен графит во целиот процес без употреба на оксидант, количината на третман е голема, преостанатата количина на корозивни материи е мала, електролитот може да се рециклира по реакцијата, се намалува количината на киселина, се заштедува трошокот, се намалува загадувањето на животната средина, оштетувањето на опремата е ниско, а работниот век се продолжува. многу претпријатија со многу предности.
Методот на дифузија во гасна фаза е да се произведе графит што може да се прошири со контактирање на интеркалаторот со графит во гасовита форма и интеркалирана реакција. Општо земено, графитот и влошката се поставуваат на двата краја на стаклениот реактор отпорен на топлина, а вакуумот се пумпа и запечатен, па затоа е познат и како метод со две комори. Овој метод често се користи за синтеза на халид -EG и алкален метал -EG во индустријата.
Предности: структурата и редоследот на реакторот може да се контролираат, а реактантите и производите може лесно да се одвојат.
Недостатоци: уредот за реакција е покомплексен, работата е потешка, така што излезот е ограничен, а реакцијата треба да се изврши во услови на висока температура, времето е подолго, а условите за реакција се многу високи, околината за подготовка мора да биде вакуум, така што трошоците за производство се релативно високи, не се погодни за големи производствени апликации.
Методот на мешана течна фаза е директно мешање на вметнатиот материјал со графит, под заштита на мобилноста на инертен гас или систем за запечатување за реакција на загревање за да се подготви графит што може да се прошири. Најчесто се користи за синтеза на меѓуслојни соединенија на алкален метал-графит (ГИЦ).
Предности: Процесот на реакција е едноставен, брзината на реакцијата е брза, со менување на односот на графитните суровини и инсерти може да достигне одредена структура и состав на графит што може да се прошири, посоодветен за масовно производство.
Недостатоци: Формираниот производ е нестабилен, тешко е да се справи со слободно вметната супстанција прикачена на површината на ГИЦ и тешко е да се обезбеди конзистентност на графитните меѓуслојни соединенија при голем број на синтеза.
Методот на топење е да се измеша графит со интеркалирачки материјал и топлина за да се подготви графит што може да се прошири. Врз основа на фактот дека евтектичките компоненти можат да ја намалат точката на топење на системот (под точката на топење на секоја компонента), тоа е метод за подготовка на тројни или повеќекомпонентни GIC со вметнување на две или повеќе супстанции (кои мора да бидат способни да формираат систем за растопена сол) помеѓу слоевите на графит истовремено. Генерално се користат при подготовка на метални хлориди - GICs.
Предности: Производот за синтеза има добра стабилност, лесен за перење, едноставен уред за реакција, ниска температура на реакција, кратко време, погоден за производство во големи размери.
Недостатоци: тешко е да се контролира структурата на редот и составот на производот во процесот на реакција, а тешко е да се обезбеди конзистентност на структурата на редот и составот на производот при масовна синтеза.
Методот под притисок е да се измеша графитната матрица со прав од алкален земјен метал и метал од ретки земји и да се реагира за да се произведе M-GICS во услови под притисок.
Недостатоци: Само кога притисокот на пареата на металот надминува одреден праг, може да се изврши реакција на вметнување; Меѓутоа, температурата е превисока, лесно се предизвикува металот и графитот да формираат карбиди, негативна реакција, така што температурата на реакцијата мора да се регулира во одреден опсег. Намалете ја температурата на реакцијата. Овој метод е погоден за подготовка на метал-GICS со ниска точка на топење, но уредот е комплициран и барањата за работа се строги, па затоа ретко се користи сега.
Експлозивниот метод генерално користи графит и експанзионен агенс како што се KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O пиропирос или подготвени смеси, кога ќе се загрее, графитот истовремено ќе реагира на оксидација и интеркалација на камбиумското соединение, кое потоа се прошири на „експлозивен“ начин, со што добива експандиран графит. Кога металната сол се користи како средство за проширување, производот е покомплексен, кој не само што има експандиран графит, туку и метал.
