膨脹石墨-石墨烯復合材料的制備及其對甲烷水合物合成影響的研究.pdf

1、膨脹石墨具有豐富的孔結構，石墨烯擁有較大的比表面積。本文以天然石墨為原料制備膨脹石墨，進一步采用改進Hummers法制備氧化石墨，以膨脹石墨和氧化石墨為原料，通過水熱合成，凍干處理，制得膨脹石墨/石墨烯復合材料。并以此復合材料為介質研究了甲烷水合物在其中生成的影響規(guī)律。
　　通過單因素實驗和正交實驗，得到制備膨脹石墨的最佳原料配比為石墨(g):濃硫酸(ml):雙氧水(ml):硝酸銨(g)=10:22:1.7:3、最佳反應時間45m

2、in，制的膨脹石墨的膨脹倍率為180ml·g-1。通過SEM、XRD、紅外光譜等表征手段對氧化石墨的形貌、結構分析可知，制備的氧化石墨極性強、片層結構薄。通過紅外、SEM、TEM、XRD等表征手段可知復合材料中存在少數層石墨烯的薄片層結構，通過BET測試結果分析得到膨脹石墨/石墨烯復合材料吸附氮氣的量為54cm3·g-1，是原料膨脹石墨吸附氮氣的量的1.69倍。膨脹石墨/石墨烯復合材料的比表面積為31.5489 m2·g-1，是原料膨脹