低污染可膨脹石墨的制備及穩(wěn)定性研究.pdf

1、為了減少現(xiàn)行工業(yè)制備可膨脹石墨方法中錳離子的排放，本文在硫酸酸性條件下用硝酸鈉和硝酸銨作為氧化劑及插入劑。探討了一種無重金屬離子污染、低成本的可膨脹石墨制備方法。 本文主要討論了硫酸用量、插入劑種類、插入劑與石墨的配比、反應溫度和時間等不同因素對制備可膨脹石墨的膨脹體積的影響規(guī)律。采用正交試驗方法分析并確定分別用硝酸鈉和硝酸銨作插層劑制備可膨脹石墨的最佳工藝條件是：石墨(g)：硝酸鈉(g)：濃硫酸(mL)-5：5：22；反應溫度

2、50℃；反應時間50min，在此條件下制備的可膨脹石墨膨脹體積可達到330 mL.gl；石墨(g)：硝酸銨(g)：濃硫酸(mL)=10：1.5：28；反應溫度40℃；反應時間45min在此條件下采用兩次加料法制備的可膨脹石墨的膨脹體積可達400 mL·g-1，生產(chǎn)過程無重金屬離子參與，杜絕重金屬離子的污染，同時可以對廢液進行回收利用。 在改進可膨脹石墨制備工藝的同時本文還討論了可膨脹石墨的穩(wěn)定性：通過用水、酸、堿以及鹽溶液對可膨

3、脹石墨進行浸漬處理后測定樣品的膨脹體積，以此來觀察可膨脹石墨的穩(wěn)定性。實驗發(fā)現(xiàn)新制備的可膨脹石墨穩(wěn)定性較差，用酸、堿以及硝酸鹽、磷酸鹽等各種試劑對新制備的可膨脹石墨進行處理后，會影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性。酸堿性的強弱和鹽離子濃度對可膨脹石墨的穩(wěn)定性影響不大；當溶液中存在合適的離子時可膨脹石墨可以繼續(xù)生長，其中溴化鉀對其膨脹體積的提高作用最大。制備完成后，隨著時間的推移脫夾層反應趨于停止，可膨脹石墨的穩(wěn)定性增強，各種處理對其膨脹體積將不再產(chǎn)生明