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高铁酸盐氧化法制备膨胀石墨的可行性研究

发布时间:2018-04-16 00:00

  本文选题:鳞片石墨 + 微波辐射 ; 参考:《硅酸盐通报》2017年06期


【摘要】:以天然鳞片石墨为原料,浓硫酸和高铁酸钾为插层剂和氧化剂,可使硫酸分子进到石墨层间,是一种绿色且快速制备膨胀石墨的方法。结果表明:该方法制备得到的可膨胀石墨在微波辐射下的膨胀性能明显优于常规加热方式,当石墨(g)、高铁酸钾(g)、浓硫酸(m L)用量之比1∶0.25∶20,反应时间30 min,微波辐射时间20 s时,最大膨胀体积为140 m L·g-1;对石墨膨胀前后的红外光谱、X光射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,发现高铁酸盐能够有效的削弱石墨层间的范德华力,使硫酸分子进入到层间,但并不能使石墨发生显著地氧化,制得的膨胀石墨具有丰富的网状结构呈现"蠕虫"状结构特征,表面结构和原料基本一致。
[Abstract]:Using natural flake graphite as raw material, concentrated sulfuric acid and potassium ferrate as intercalating agent and oxidant, the sulfuric acid molecule can enter into graphite layer, which is a green and rapid method to prepare expanded graphite.The results show that the expansion property of the expandable graphite prepared by this method is obviously superior to that of conventional heating method under microwave radiation.The maximum expansion volume is 140 mL 路g ~ (-1) at the ratio of 1: 0.25: 20, reaction time 30 min, microwave radiation time 20 s, and the infrared spectrum X ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis before and after graphite expansion.It is found that ferrate can effectively weaken the van der Waals force between graphite layers and make sulfuric acid molecules enter the interlayer, but it can not make graphite oxidize significantly. The expanded graphite has rich network structure and "wormlike" structure.The surface structure is basically the same as the raw material.
【作者单位】: 河南理工大学化学化工学院;煤炭安全生产河南省协同创新中心;
【基金】:国家自然科学基金(U1361119,41472127,41372161,21646006) 河南省高校科技创新团队(16IRTSTHN005) 河南省教育厅自然科学研究计划项目(2011B44006) 河南理工大学博士基金(B2010-82) 河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金(S201618)
【分类号】:TQ127.11

【参考文献】

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本文编号:1756372

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