氧化程度对微细鳞片可膨胀石墨结构及膨胀性的影响.pdf

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1、第30卷第11期无机化学学报Vo1．30No．112014年11月CHINESEJOURNALOFIN0RGANICCHEMISTRY2537—2543氧化程度对微细鳞片可膨胀石墨结构及膨胀性的影响鲜海洋，彭同江1I．2孙红娟，(西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室，绵阳621010)(西南科技大学矿物材料及应用研究所，绵阳621010)摘要：以平均粒径为19．71m的天然微细鳞片石墨为原料，通过化学氧化法制备了具有不同氧化程度的可膨胀石墨，采用XRD、FTIR、Raman、SEM等对可膨胀石墨的结构与膨胀性进行了表征。结果表明：当氧化

2、程度较低时制得的微细鳞片可膨胀石墨由石墨、石墨层间化合物和氧化石墨三相组成；随着氧化程度的增加，氧化石墨相含量与可膨胀石墨结构无序程度逐渐增高，石墨层间化合物相含量先增加后减少，石墨相含量则逐渐降低；氧化促使HSO4-或S0插入石墨层间，插入层间的HSO4-或S02一量是决定可膨胀石墨膨胀容积的关键因素，制备的微细鳞片膨胀石墨的膨胀容积可达65．9mL·g～。关键词：氧化程度；微细鳞片石墨；可膨胀石墨；结构；膨胀性中图分类号：O613．71：TD985文献标识码：A文章编号：1001．4861(2014)11-2537—07DoI：10．11862

3、／CJIC．2014．324EfectofOxidationDegreeonStructureandExpansionPerformanceofExpandableFineGraphiteXIANHai—Yang。PENGTong—Jiang，。SUNHong—Juan。KeyLohoratoryofSolidWasteTreatmentandResourceRecycle，SouthwestUniversityofScienceandTechnology,nofEducation，Mianyang,Sichuan621010,China)f2In

4、stituteofMineralMaterio~&Application，SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang,Sichuan621010,China)Abstract：Thenaturalfinegraphitewithanaverageparticlesizeof19．71mwasusedtoprepareexpandablegraphitewithdifferentoxidationdegreesbychemicaloxidationmethod，thestructuraland

5、expansionpropertieswerecharacterizedbyXRD，FTIR，Raman，andSEM．Theresultsshowthatthepreparedexpandablegraphiteisconsistedofgraphitephase，graphiteintercalationcompoundphaseandgraphiteoxidephase．Withtheincreaseoftheoxidationdegree，thecontentofgraphiteintercalationcompoundphaseincre

6、asesfirstlyandthendecreases，thecontentofgraphiteoxideandthestructuraldisorderdegreeincreases，whilethecontentofgraphitephasedecreases．ThecontentofH2S04insertedinthegraphitelayeristhekeyfactorindeterminingtheexpansionperformanceoftheexpandablefinegraphite．Theexpansionvolumeofthe

7、expandedgraphiteis65．9mL。g～．Keywords：oxidation；finegraphite；expandablegraphite；structure；expansionperformance具有特殊物化性能的石墨经酸化处理后可制等领域[。备用途更为广泛的膨胀石墨。膨胀石墨因具有极强目前，制备膨胀石墨主要用96—560m的大鳞的耐压性、柔韧性、可塑性、抗腐蚀性、电导率和阻片石墨为原料[3,5,-61．大量使用有限的大鳞片石墨资燃性等优良性质而被广泛应用于化工、冶金、航天源将导致资源枯竭等问题。因此，采用微细鳞片石收稿日期：

8、2014—05．07。收修改稿日期：2014—06—22。国家自~Z(No．41272O51)和西南科技大学博士基金(No