Методот на хемиска оксидација е традиционален метод за подготовка на графит со проширување. Во овој метод, природниот графит од снегулки се меша со соодветен оксиданс и интеркалирачки агенс, се контролира на одредена температура, постојано се меша и се мие, филтрира и суши за да се добие графит што може да се прошири. Методот на хемиска оксидација стана релативно зрел метод во индустријата со предности на едноставна опрема, практично работење и ниска цена.
Процесните чекори на хемиска оксидација вклучуваат оксидација и интеркалација. Оксидацијата на графитот е основниот услов за формирање на графит што може да се прошири, бидејќи дали интеркалационата реакција може да се одвива 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, главно користени оксиданти се цврсти оксиданти (како што се калиум перманганат, калиум дихромат, хром триоксид, калиум хлорат, итн.), Исто така, може да бидат некои течни оксиданти (како што се водород пероксид, азотна киселина, итн.) ). Во последниве години е откриено дека калиум перманганат е главниот оксидант што се користи за подготовка на графит со проширување.
Под дејство на оксидатор, графитот се оксидира и макромолекулите на неутралната мрежа во графитниот слој стануваат рамни макромолекули со позитивен полнеж. Поради одбивниот ефект на истиот позитивен полнеж, растојанието помеѓу графитните слоеви се зголемува, што обезбедува канал и простор за интеркалаторот непречено да влезе во графитниот слој. Во процесот на подготовка на графит што може да се прошири, средството за интеркалација 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, со воден раствор на инсертот како електролит, графит и метални материјали (материјал од нерѓосувачки челик, платинеста плоча, оловна плоча, титаниумска плоча, итн.) Претставуваат композитна анода, метални 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 со 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, кисели јони или други поларни интеркалантни јони се вградени помеѓу графитните слоеви за да формираат графит што може да се прошири.
Во споредба со методот на хемиска оксидација, електрохемискиот метод за подготовка на проширлив графит во целиот процес без употреба на оксидант, количината на третман е голема, преостанатата количина на корозивни супстанции е мала, електролитот може да се рециклира по реакцијата, количината на киселина е намалена, трошоците се заштедуваат, загадувањето на животната средина е намалено, оштетувањето на опремата е ниско, а работниот век е продолжен. Во последниве години, електрохемискиот метод постепено стана најпосакуваниот метод за подготовка на графит со проширување со многу претпријатија со многу предности.
Методот на дифузија во фаза на гас е да се произведе графит што може да се прошири со контакт на интеркалаторот со графит во гасовита форма и реакција на интеркалација. Општо земено, графитот и вметнувањето се поставуваат на двата краја на стаклениот реактор отпорен на топлина, а вакуумот се пумпа и запечатен, па затоа е познат и како двокоморен метод. Овој метод често се користи за синтеза на халид -ЕГ и алкален метал -ЕГ во индустријата.
Предности: структурата и редоследот на реакторот може да се контролираат, а реактантите и производите можат лесно да се одделат.
Недостатоци: уредот за реакција е посложен, работата е потешка, така што излезот е ограничен, а реакцијата треба да се спроведе под високи температурни услови, времето е подолго, а условите за реакција се многу високи, средината за подготовка мора 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 подвижноста на инертен гас или систем за запечатување за реакција на греење за да се подготви графит со проширување. Најчесто се користи за синтеза на алкално-метални графитни интерламинарни соединенија (ГИК).
Предности: Процесот на реакција е едноставен, брзината на реакција е брза, со промена на односот на графитните суровини и инсерти може да достигне одредена структура и состав на графит со можност за проширување, посоодветен за масовно производство.
Недостатоци: Формираниот производ е нестабилен, тешко е да се справи со слободно вметнатата супстанција прикачена на површината на ГИЦ, и тешко е да се обезбеди конзистентност на графитни меѓумемеларни соединенија кога има 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 еутектичките 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 ГИК со внесување две или повеќе супстанции (кои мора да бидат способни да формираат систем на стопена сол) помеѓу слоевите на графит истовремено. Генерално се користи за подготовка на метални хлориди - ГИЦ.
Предности: Производот за синтеза има добра стабилност, лесен за перење, едноставен уред за реакција, ниска температура на реакција, кратко време, погоден за производство од големи размери.
Недостатоци: тешко е да се контролира структурата на нарачката и составот на производот во процесот на реакција, и тешко е да се обезбеди конзистентност на структурата на нарачката и составот на производот во синтеза на маса.
Методот под притисок е да се измеша графитна матрица со алкален земјен метал и прашок од редок земја и да се реагира за да се произведе M-GICS под услови под притисок.
Недостатоци: Само кога притисокот на пареата на металот надминува одреден праг, реакцијата за вметнување може да се спроведе; Сепак, температурата е превисока, лесно може да предизвика метал и графит да формираат карбиди, негативна реакција, така што температурата на реакцијата мора да се регулира во одреден опсег. Температурата на внесување на метали од ретки земја е многу висока, па затоа мора да се изврши притисок врз намалете ја температурата на реакцијата. Овој метод е погоден за подготовка на метал-ГИКС 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 агенс за експанзија како што се KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O пиропироси или подготвени мешавини, кога се загрева, графитот истовремено ќе оксидира и интеркалира реакција соединение камбиум, што е тогаш се прошири на "експлозивен" начин, со што се добива проширен графит. Кога металната сол се користи како агенс за експанзија, производот е посложен, кој не само што има експандиран графит, туку и метал.
