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可膨胀石墨的制备及质量分析

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可膨胀石墨的制备及质量分析

发布日期:2018-10-08 作者:?#22836;?/span> 点击:

  可膨胀石墨的制备及质量分析

  

  随着现代工业的快速发展,大量废弃物被排放在环境中,导致了生态环境的?#20013;?#24694;化  特别是水体污染,不仅给人们现在的生产生活造成了恶劣后果,而且会影响未来几年甚至更长的时间。下面特大鳞片石墨为大家介绍一下可膨胀石墨的制备及质量分析。

  

  1、三氯化铁的用量对石墨膨胀体积的影响在常温下,取硫酸与硝酸的质量比为2:1,石墨与混酸的质量比为1:3,石墨与高锰酸钾的质量比为1:0.8,反应时间为0.5 h,改变三氯化铁的用量,得到其与制得的可膨胀石墨的膨胀体积的关系,三氯化铁作为可膨胀石墨制备中的催化插入?#31890;?#23569;量的三氯化铁的加入可使石墨层间插入较多的硫酸氢根离子,但若制品的氯含量过大,会对金属造成?#29616;?#33104;蚀。实验表明,石墨与三氯化铁的质量比为1:0.2时,效果较好。

  

  2、我们用L9(3 )正?#29615;?#36827;行了正交实验,由此方法得出的最佳反应条件为磷片石墨,高锰酸钾,三氯化铁,混酸的质量比为I:0.8:0.2:3,反应时间为30 rain,反应温度为25℃ ,硫酸与硝酸的混酸的配比为2:l,膨胀体积为250 mL/g。为保证反应的顺利进行,反应必须在不断搅拌的条件下进行,产物脱酸后经反复水洗至中性,再进行脱水,制得可膨胀石墨。

特大鳞片石墨

  

  3、高锰酸钾用量对石墨膨胀体积的影响在室温下,按硫酸与硝酸质量比为2:1,石墨与混酸的质量比为1:3,改变高锰酸钾的用量,反应时间为0.5 h,得到其与制得的可膨胀石墨的膨胀体积的关系,高锰酸钾用量对石墨膨胀体积的影响存在一个最佳效果峰值,此时质量比(石墨:高锰酸钾)为1:0.8。如果高锰酸钾的用量太少,其氧化作用不能完全?#25353;?#24320;”石墨中间层,石墨层间反应不充分,氧化?#19979;坏备?#38192;酸钾用量太多时,使石墨分子充分氧化,破坏了石墨的结构,从而降低了产品质量。

  

  4、反应时间对石墨膨胀体积的影响在室温下,取石墨,高锰酸钾,三氯化铁,硫酸和硝酸的混酸的配比为l:0.8:0.2:3,不同的反应时间对石墨膨胀体积的影响,看出,反应时间短,反应不充分,当反应到一定的时间时,膨胀体积最大。但随着反应时间的增加,形成的石墨层间化合物受氧化剂氧化而遭破坏,使膨胀体积降低,理想的反应时间为30 min。

  

  5、反应温度对石墨膨胀体积的影响取石墨,高锰酸钾,三氯化铁,硫酸和硝酸的混酸的配比为I:0.8:0.2:3,反应时间为0.5 h,不同的反应温度对石墨的膨胀体积的影响。可膨胀石墨的制备是一个放热反应,升高温度对反应不利,还会造成硝酸的挥发,但反应还需一定的活化能,只有在一定的温度下,才能使反应分子活化,参与反应。实验表明,最佳的反应温度为25℃ 。

  

  6、混酸的配比对石墨膨胀体积的影响在常温下,取石墨与高锰酸钾的质量比为1:0.8,石墨与三氯化铁的质量比1:0.2,混酸与石墨的质量比为3:1,反应时间为0.5 h,硫酸和硝酸的混酸的不同配比对石墨膨胀体积的影响,硫酸和硝酸的配比为2:1时。石墨的膨胀体积最佳。若硝酸的比例较大时,会使混酸中水含量较多,溶剂化作用加强,造成水分子与硫酸分子和硫酸氢根离子结合为水合分子和水合离子,使硫酸分子和硫酸氢根离子体积增大,它们难于插入石墨层间。当硫酸比例高时,硝酸含量?#31995;停?#30813;酸插人量较少,膨胀体积也不大。因此,硫酸和硝酸配比?#23460;耍?#33192;胀体积才最佳。


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