氧化程度对微细鳞片可膨胀石墨结构及膨胀性的影响

以平均粒径为19.71μm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SO42-插入石墨层间,插入层间的HSO4-或SO42-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-1。     

石墨及石墨/双马来酰亚胺减摩树脂复合材料的XRD研究

利用X射线衍射对鳞片石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨和纳米石墨薄片以及石墨 /双马来酰亚胺、纳米石墨薄片 /双马来酰亚胺减摩复合材料进行了研究,探讨它们之间在结构上的关系以及以复合材料中双马来酰亚胺预聚体对石墨层间距的影响.实验结果表明:可膨胀石墨中插层剂的插入除了增大石墨层间距外,还减小相邻插层剂未插入的石墨层间距;膨胀石墨的结构除了保留强度很弱的石墨特征峰外,还有大量强度极其微弱、层间距大小不一的峰;超声波对膨胀石墨的结构有整合、均匀化作用;双马来酰亚胺预聚体不能插入鳞片石墨层间,而能插入纳米石墨薄片的层间.     

氧化程度对微细鳞片可膨胀石墨结构及膨胀性的影响

以平均粒径为19.71μm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SO₄^2-插入石墨层间,插入层间的HSO₄^-或SO₄^2-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^-1。     

膨胀石墨制备方法的研究进展

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。     

可膨胀石墨的制备

本文研究了一种以天然石墨和混酸为原料，高锰酸钾为氧化剂制备高膨胀容积可膨胀石墨的新方法。其最佳参数为：混酸与石墨的重量比为3∶1；高锰酸钾为石墨重量的8%；反应温度25℃；反应时间0.5 h。制得的可膨胀石墨每克可膨胀体积为375毫升，比传统方法制得的可膨胀石墨高出175 ml/g。     

三元脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料的制备、包覆定形及热性能

采用癸酸、 月桂酸和棕榈酸的三元共晶混合物作为相变材料, 以膨胀石墨为基体, 通过膨胀石墨多孔结构的毛细吸附和复合涂饰剂的包覆定形, 将多元相变材料固定在膨胀石墨的孔道结构中, 制备出结构稳定、 密封性能优异、 热稳定性好和高导热的新型三元脂肪酸/膨胀石墨复合定形相变材料. 膨胀石墨具有膨胀疏松的多孔结构和良好的吸附性能; 其熔融潜热为95.6 J/g, 结晶焓为82.8 J/g, 说明其具有很好的相变蓄热特性和热循环稳定性; 材料的导热性能可增加至0.738 W/(m·K), 与脂肪酸相比得到大幅度提高.     

导热膨胀石墨/聚醚酰亚胺复合材料的制备与性能

利用膨胀石墨(EG)经高温处理后比表面积大的特点, 以膨胀石墨作为导热填料, 通过球磨和热模压方法制备了膨胀石墨/聚醚酰亚胺(PEI)导热复合材料, 并对其加工过程、 微观形貌、 热性能和导热性能进行了研究. 结果表明, 球磨处理可以打破膨胀石墨的“泡沫”状态并减少石墨纳米片间的间隙, 热压可以诱使和促进石墨纳米片沿着水平方向排列和取向, 从而显著提升了复合材料的平面内导热性能. 当膨胀石墨在复合材料中的质量分数为20%时, EG/PEI复合材料的面内导热系数为2.38 W?m^?1?K^?1. 与PEI相比, 复合材料导热系数的增幅约为12倍. 所制备的EG/PEI复合材料均具有良好的散热能力、 较好的热稳定性和较高的储能模量, 是一种综合性能优异的导热材料.     

石墨与聚苯乙烯的纳米复合过程研究

石墨具有电导率高、化学稳定性好等优点 ,被广泛应用于聚合物 石墨复合导电材料[1～ 3] .石墨作为聚合物导电填料一般以粉末形态居多 .用粉末状石墨填料往往需要较高的填充量才能得到理想的导电性能 .石墨也可以制备成膨胀石墨 ,将它与聚合物复合 ,可以大幅度降低石墨的填充量 .如一般粉末状石墨填料与聚合物复合制备的导电材料其逾渗阀值为 1 5 %～ 2 0 % ,电导率达到 1 0 -4 ～1 0 -7Ｓ ｃｍ[4 ] ;而若采用膨胀石墨方法 ,逾渗阀值则低于 3% ,电导率可达到 1 0 -2 Ｓ ｃｍ以上[5～ 7] .Ｐａｎ等[7] 报道用膨胀石墨与聚合物复合得到纳米复合…     

可膨胀石墨对室温硫化硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、纳米碳酸钙为填料、可膨胀石墨为阻燃剂,制得室温硫化硅橡胶.采用垂直燃烧、氧指数、热分析、拉伸和扫描电镜等手段研究了硅橡胶/可膨胀石墨体系的阻燃、热分解、力学性能,以及燃烧前后的微观形态.研究结果表明,可膨胀石墨是硅橡胶的良好阻燃剂,添加剂的质量分数为10%时,硅橡胶达到UL94 V...     

增大层间距对天然石墨可逆储锂性能的影响研究

利用石墨嵌入化合物(GIC)制备技术处理天然石墨, 然后在其表面包覆一层软炭前驱体, 并在惰性气氛下热处理. 所得样品不但层间距保持了拉大的状态, 而且还在天然石墨内部预留了膨胀空间. 成功地找到了在保持天然石墨粒度和碳六角平面直径不显著改变情况下, 提高石墨层间距, 预留膨胀空间的石墨改性方法. 分析表明, 石墨嵌入化合物表面含有的大量含氧官能团, 在软炭前驱体包覆石墨嵌入化合物的过程中, 含氧官能团与沥青之间的反应和石墨嵌入化合物分解产生气体的溢出阻碍了层间距和预留空间的恢复. 将这种材料用于锂离子电池负极材料, 石墨的可逆储锂容量变化不大, 但是倍率放电性能和循环性能得到明显改善. 这主要是因为加大层间距和预留膨胀空间, 拓宽了锂离子扩散通道, 降低了石墨嵌锂膨胀引起的包覆层破裂.     

膨胀石墨对非离子表面活性剂的吸附研究

以膨胀石墨为吸附剂,研究它对非离子表面活性剂的吸附情况。主要探讨了非离子表面活性剂的浓度、吸附时间、吸附温度、膨胀石墨粒度及不同浓度的NaCl溶液对吸附行为的影响,结果表明,在适宜条件下,膨胀石墨对壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的吸附速率较快;最大吸附量约为259．50μg／g,在非离子表面活性剂处理方面显示出良好的吸附性能。     

膨胀石墨负载纳米Pt催化剂的制备及其电催化性能

以天然鳞片石墨为基材,采用高氯酸插层氧化制备了膨胀石墨(EG),利用乙二醇液相还原法在其表面负载了Pt纳米颗粒;采用XRD、TEM、SEM及循环伏安曲线(CV)等手段对其形貌、结构及对甲醇的电催化性能进行了表征研究。结果表明,Pt纳米颗粒的平均粒径为2.56 nm,均匀地分布在膨胀石墨载体表面,而片状结构的膨胀石墨载体能明显提升其电催化活性和抗CO中毒性能;相同条件下,该膨胀石墨负载纳米Pt催化剂的质量活性比和电流密度分别是商用JM Pt/C的1.24倍和1.5倍。     

聚甲基丙烯酸甲酯/石墨薄片纳米复合及其导电性能研究

在聚合物绝缘材料基体中添加入足够数量的导电填料 ,聚合物便具有导电性或半导体性能 .石墨材料 ,由于资源丰富、价廉、性质稳定 ,被广泛用作导电聚合物复合材料的填料 .一般 ,填料含量越高 ,复合材料的导电性能越好 ,但是材料的力学性能也随之劣化 ,特别是材料脆性增加 .将石墨加工成纳米级粒子 ,再与聚合物纳米复合 ,有望用较少的石墨填充量使复合材料具有良好的电传导性能 ,从而保持材料的力学性能 .最近报道的利用膨胀石墨与聚合物实现纳米复合的研究引起了人们的兴趣 ,如所报道的尼龙 6 膨胀石墨[1] 、PS PMMA 膨胀石墨[2 ] 、PP …     

膨胀石墨对油亲和吸附分析

膨胀石墨对油亲和吸附分析曹乃珍沈万慈温诗铸（清华大学，北京１０００８４）金传波（山东省临沂电大，临沂２７６０００）关键词膨胀石墨油吸附膨胀石墨表面和内部有许多网络状的孔，表面积较大，因而有很好的吸附能力［１］，特别对于较大的非极性有机分子有较强的吸附...     

天然石墨负极的改性研究

天然石墨作为锂离子二次电池负极材料得到了广泛关注. 针对天然石墨负极的体积效应和表面活性基团的不利影响, 通过溴化和高温煅烧处理制备石墨插层化合物中间体和适度膨胀的石墨样品以改善其倍率和循环寿命. 样品利用X 射线衍射(XRD)、扫描式电子显微镜(SEM)和比表面积检测(BET)分析其结构特征, 结果表明膨胀石墨样品石墨层剥离晶粒增大. 恒流充放电和循环伏安扫描测试结果表明改性后的石墨样品其倍率性能和循环稳定性均得到明显改善.     

钴铁氧体/膨胀石墨及其聚吡咯复合物的制备和油水分离性能

用化学共沉淀法和原位乳液聚合法分别制备了钴铁氧体/膨胀石墨复合微粒(CF/EG)和钴铁氧体/膨胀石墨/聚吡咯复合物(CF/EG/PPy)。用现代分析技术表征了样品的组成、结构、形貌、电-磁性能和油水分离性能。结果表明,CF粒子已填嵌入到膨胀石墨的层间,CF/EG/PPy复合物的核(CF/EG)和壳(PPy)之间存在着一定的相互作用,样品的油水分离效果与膨胀石墨的层间空隙成正比,其次序为:EG>CF/EG>CF/EG/PPy。磁性的CF/EG微粒回收容易,重复使用性能优良,循环5次的效率不低于90%。     

锂硫电池膨胀氧化石墨/硫复合正极材料的制备及其性能

以棒状石墨为原料,采用改良的Hummers法与热处理制备得到膨胀氧化石墨(E-GO),利用在酸性水溶液中归中化学反应的方法合成纳米尺寸的硫颗粒,使其嵌入到膨胀氧化石墨的内部,制备了膨胀氧化石墨-硫复合材料。采用红外光谱,X-射线光电子能谱表征了膨胀氧化石墨表面官能团的存在和种类;X-射线衍射分析结果表明生成的硫属于斜方晶结构;扫描电子显微镜和透射电镜分析证明了材料中硫的均匀分布。恒电流充放电结果表明该复合正极材料的首次放电容量为1 020 mAh.g-1,100周循环之后其容量还保持在650 mAh.g-1左右;材料的倍率性能和库伦效率优异,这可能得益于小尺寸的硫在材料中均匀分布,以及表面官能团对硫的固定化作用。     

低硫可膨胀石墨的制备

低硫可膨胀石墨的制备宋克敏，路文义，高淑英，阎秋燕（河北教育学院石家庄０５００９１）关键词低硫可膨胀石墨，制备，过氧化氢，硫酸柔性石墨具有耐高温、耐酸碱、抗拉、抗压、抗辐射、回弹性等优良性能，被广泛应用于化工、机械、肮天、原子能等领域。但其原材料可膨...     

膨胀石墨表面性能研究

膨胀石墨表面性能研究曹乃珍，沈万慈，温诗铸，刘英杰（清华大学材料系，北京１０００８４）１前言柔性石墨自从６０年代出现以来得到了迅速发展，在密封等方面得到了广泛应用［１］，发表了许多关于石墨层间化合物研究方面的论文和关于可膨胀石墨制取的专利技术以及柔性...     

电解氧化法膨胀石墨形成机理研究

采用现代测试方法对电解氧化法制备的膨胀石墨各阶段产物进行了表征 ,对其形成机理作了一些探讨。结果证实 ,在氧化过程中 ,层间表面的石墨被氧化后 ,与嵌入层间的H2 SO4、H2 O等生成层间化合物 ,该化合物瞬间受高热而分解 ,产生的推力使石墨沿C轴方向膨胀 ,而层平面碳 -碳结构未被破坏。