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(wú)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(yīng)溫度和時(shí)間等不同因素對(duì)制備可膨脹石墨的膨脹體積的影響規(guī)律。采用正交試驗(yàn)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(yīng)溫度

2、50℃；反應(yīng)時(shí)間50min，在此條件下制備的可膨脹石墨膨脹體積可達(dá)到330 mL.gl；石墨(g)：硝酸銨(g)：濃硫酸(mL)=10：1.5：28；反應(yīng)溫度40℃；反應(yīng)時(shí)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(dá)400 mL·g-1，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)重金屬離子參與，杜絕重金屬離子的污染，同時(shí)可以對(duì)廢液進(jìn)行回收利用。 在改進(jìn)可膨脹石墨制備工藝的同時(shí)本文還討論了可膨脹石墨的穩(wěn)定性：通過(guò)用水、酸、堿以及鹽溶液對(duì)可膨

3、脹石墨進(jìn)行浸漬處理后測(cè)定樣品的膨脹體積，以此來(lái)觀察可膨脹石墨的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)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(duì)新制備的可膨脹石墨進(jìn)行處理后，會(huì)影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性。酸堿性的強(qiáng)弱和鹽離子濃度對(duì)可膨脹石墨的穩(wěn)定性影響不大；當(dāng)溶液中存在合適的離子時(shí)可膨脹石墨可以繼續(xù)生長(zhǎng)，其中溴化鉀對(duì)其膨脹體積的提高作用最大。制備完成后，隨著時(shí)間的推移脫夾層反應(yīng)趨于停止，可膨脹石墨的穩(wěn)定性增強(qiáng)，各種處理對(duì)其膨脹體積將不再產(chǎn)生明