无硫可膨胀石墨的制备及特征.pdf

《无硫可膨胀石墨的制备及特征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第4期现代化工Apr．20172017年4月ModernChemicalIndustry·75·无硫可膨胀石墨的制备及特征*安峰文，罗立群，刘斌，孙伟，温欣宇，田金星(1．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070;2．矿物资源加工与环境湖北省重点实验室，湖北武汉430070)摘要:以内蒙古固定碳质量分数为98.86%的天然鳞片石墨为原料，高锰酸钾、硝酸与高氯酸的混酸为氧化插层剂，采用化学氧化法直接插层制备可膨胀石墨。探究混酸配比(质量比)及用量、高锰酸钾质量分数、反应温度、反应时间等因素对可膨

2、胀石墨膨化效果的影响。最佳制备工艺条件为:m(石墨)∶m(高锰酸钾)∶m(混酸)为1∶0.10∶4.5，混酸中硝酸的质量分数为8%，反应温度为40℃，反应时间为45min，此条件下制得的可膨胀石墨的膨胀容积为410mL/g。各阶段产物的XＲD、FTIＲ、SEM分析表明，插层后碳层边缘呈现卷曲、张裂和剥离，层间距增大，膨胀后形成独特的“微胞”蠕虫状、贯通柳叶状、不规则多边形的三级孔隙结构。关键词:可膨胀石墨;插层剂;化学氧化法;微孔特征中图分类号:TD97;TQ127．1文献标志码:A文章编号:0253－4320(

3、2017)04－0075－05DOI:10．16606/j．cnki．issn0253－4320．2017．04．018Preparationandcharacterizationofsulfur-freeexpansiblegraphite*ANFeng-wen，LUOLi-qun，LIUBin，SUNWei，WENXin-yu，TIANJin-xing(1．CollegeofＲesourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuh

4、an430070，China;2．HubeiProvinceKeyLaboratoryofMineralＲesourcesProcessingandEnvironment，Wuhan430070，China)Abstract:Thenaturalflakegraphitewith98.86%ofcarboncontentandplus0.30mm(plus50mesh)ofsizeinInnerMongoliaAutonomousＲegionistakenasrawmaterial．Sulfur-freeexpa

5、nsiblegraphiteispreparedthenbychemicaloxidizationmethodwithpotassiumpermanganate，themixtureofnitricandperchloricacidasoxidantandintercalationagents．Theeffectsofreactionconditionsontheexpansionvolumearestudied，includingquantityofpotassiumpermanganate，theratioo

6、fmixedacid，reactiontemperatureandreactiontime．Theresultsshowthatthebestexpansionvolumeofexpansiblegraphiteisupto410mL/gunderthefollowingconditions:1∶0.10∶4.5massratioofgraphite:potassiumpermanganate∶mixedacid，8%ofnitricacidinthemixedacid，40℃ofreactiontemperat

7、ureand45minofreactiontime．ThecharacteristicsofeachstageoftheproductsaredeterminedbyXＲDandSEM．Theresultsshowthatgraphiteedgespresentcurled，crackedandexfoliationandtheinterlayerdistanceisincreasedafterintercalation．Exfoliatedgraphitehasdisplayedthree-stageuniqu

8、emicroporestructures，inwhich‘microbubble’likeconnectedwormlike，willowleafshapeandmicroporestructureofirregularpolygonaedetectedbyXＲD，FTIＲandSEMtechniques．Keywords:expansiblegraphite;inter