膨胀石墨制备方法的研究进展.pdf

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1、２０１６年第２４卷合成化学Ｖｏｌ．２４，２０１６第９期，８３２～８３６ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙＮｏ．９，８３２～８３６·综合评述·膨胀石墨制备方法的研究进展*郜攀，张连红，单晓宇（辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺１１３００１）摘要：综述了膨胀石墨制备方法的研究现状，重点阐述了两种常用制备方法：（１）以天然鳞片石墨为原料，先经氧化制得可膨胀石墨，再经膨化处理得膨胀石墨；（２）将氧化和膨胀同时进行的爆炸法。分析了不同制备方法的优劣。并对膨胀石墨的制备工艺进行了展望。参考文献４８篇。关键词：膨胀石墨；化学氧化法；插层剂；

2、可膨胀石墨；综述中图分类号：Ｏ１６３．７１文献标志码：ＡDOI：１０．１５９５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｓｃ．１００５-１５１１．２０１６．０９．１６１３７ResearchProgressonthePreparationMethodofExpandedGraphite*ＧＡＯＰａｎ，ＺＨＡＮＧＬｉａｎ-ｈｏｎｇ，ＳＨＡＮＸｉａｏ-ｙｕ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｅｘ

3、ｐａｎｄｅｄｇｒａｐｈｉｔｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｗｉｔｈ４８ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ．Ｔｗｏｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ：（１）Ｔｈｅｅｘｐａｎｄａｂｌｅｇｒａｐｈｉｔｅｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｎｅｘｐａｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｒｏｍｎａｔｕｒａｌｆｌａｋｅｇｒａｐｈｉｔｅ．（２）Ｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｏｎｏｆｅｘｐａｎｄｅｄｇｒａｐｈｉｔｅ：Ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｈｅａｔｅｘｐａｎｓｉｏｎｃａｎｂｅｐｒｏｃｅｓ

4、ｓｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｄｉｓａｄ-ｖａｎｔａｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐａｎｄｅｄｇｒａｐｈｉｔｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Keywords：ｅｘｐａｎｄｅｄｇｒａｐｈｉｔｅ；ｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｏｒ；ｅｘｐａｎｄａｂｌｅｇｒａｐｈｉｔｅ；ｒｅｖｉｅｗ膨胀石墨，又称柔性石墨或者蠕虫石墨，是一1氧化过程种新型的碳材料。膨胀石墨具有比表面积大、表制备可膨胀石墨大多使用化学氧化法和电化面活性

5、高、化学稳定性好及耐高温等诸多优［８］［１-２］学氧化法。这两种方法除氧化方法不同之外，点。膨胀石墨材料具有阻燃、密封、吸附等功［９］脱酸、水洗、干燥等后处理都相同。其中化学能，在生活、军事、环保、化工等领域有着广泛的应［３-５］氧化法是迄今应用最多的方法，工艺成熟，在工业用。［１０］上得到了大范围的推广和应用。膨胀石墨常用的制备过程是以天然鳞片石墨为材料，先经氧化过程生成可膨胀石墨，再经膨化１．１化学氧化法［６-７］处理成为膨胀石墨。本文第一部分概述了氧化学氧化法是使用氧化剂氧化石墨，使其失化过程的方法与进展，第二部分概述了膨化过程去电子，石墨边缘能够打开，插层剂能够

6、进入石墨的方法和进展，第三部分简述了将氧化和膨化同［１１］层间，从而形成石墨层间化合物。由于天然鳞时进行的爆炸法。片石墨化学性质稳定，只能选用强氧化剂才能氧收稿日期：２０１６-０６-０３作者简介：郜攀（１９９２-），女，汉族，河南南阳人，硕士研究生，主要从事阻燃材料的研究。Ｅ-ｍａｉｌ：ｘｉｎｇｙｕｎｒｕｙｉ＠１６３．ｃｏｍ通信联系人：张连红，教授，Ｅ-ｍａｉｌ：ｚｌｈｌｈｙ＠１６３．ｃｏｍ第９期郜攀等：膨胀石墨制备方法研究进展—８３３—化天然鳞片石墨。常用的固体氧化剂有ＫＭｎＯ４、插层剂，制得到膨胀充分的不含硫可膨胀石墨。［２３］Ｋ２ＣｒＯ７、ＮａＮＯ３、ＫＣｌＯ４及

7、（ＮＨ４）２Ｓ２等，常用的液吕广超等采用体积比５∶１的高氯酸-磷酸混酸［１２］体氧化剂有ＨＣｌＯ４、Ｈ２Ｏ２、ＨＮＯ３等。由于硫溶液为插层剂，制得高膨胀容积的不含硫可膨胀［２４］酸分子作为插层剂的能力最强，传统方法制备可石墨。涂文懋等采用硝酸为插层剂，制得高膨［１３］膨胀石墨时采用硫酸作为插层剂，在氧化剂的胀倍率的不含硫可膨胀石墨。作用下插入石墨层间，由天然鳞片石墨得到可膨该类方法由于制备过程中少用硫酸甚至不用［１４］胀石墨。硫酸，所得产物为低硫或无硫可膨胀石墨，对金属［１５］沈杰采用化学氧化法用硫酸作为插层剂，腐蚀小，环境污染小，是制备