Himiki okislenme usuly giňelýän grafiti taýýarlamak üçin adaty usuldyr. Bu usulda tebigy ýalpak grafit degişli oksidant we birleşdiriji serişde bilen garylýar, belli bir temperaturada gözegçilik edilýär, giňeldilen grafit almak üçin yzygiderli garylýar we ýuwulýar, süzülýär we guradylýar. Himiki okislenme usuly, ýönekeý enjamlaryň, amatly işlemegiň we arzan bahanyň artykmaçlygy bilen senagatda has kämillik usulyna öwrüldi.
Himiki okislenme prosesiniň ädimleri okislenmegi we interkalasiýany öz içine alýar. Grafitiň okislenmegi giňelip bilýän grafitiň emele gelmeginiň esasy şertidir, sebäbi interkalasiýa reaksiýasynyň oňat dowam edip biljekdigi grafit gatlaklarynyň arasyndaky açylyş derejesine baglydyr. Otagdaky tebigy grafit Temperaturanyň ajaýyp durnuklylygy we kislota we aşgar garşylygy bar, şonuň üçin kislota we aşgar bilen reaksiýa bermeýär, şonuň üçin oksidantyň goşulmagy himiki okislenmegiň möhüm düzüm bölegine öwrüldi.
Oksidantlaryň köp görnüşi bar, köplenç ulanylýan oksidantlar gaty oksidantlardyr (kaliý permanganat, kaliý dihromaty, hrom trioksid, kaliý hlorat we ş.m.), käbir oksidleýji suwuk oksidantlar (wodorod peroksid, azot kislotasy we ş.m.) bolup biler. ). Soňky ýyllarda kaliý permanganatyň giňelip bilýän grafiti taýýarlamakda ulanylýan esasy oksidantdygy ýüze çykaryldy.
Oksidleýjiniň täsiri astynda grafit okislenýär we grafit gatlagynda bitarap tor makromolekulalary polo positiveitel zarýadly planar makromolekulalara öwrülýär. Şol bir polo positiveitel zarýadyň täsir ediji täsiri sebäpli, grafit gatlaklarynyň arasyndaky aralyk ýokarlanýar, bu interkalatoryň grafit gatlagyna rahat girmegi üçin kanal we giňişlik berýär. Giňeldilip bilinýän grafiti taýýarlamak işinde, biri-birine bagly serişde esasan kislotadyr. Soňky ýyllarda gözlegçiler esasan kükürt kislotasyny, azot kislotasyny, fosfor kislotasyny, perklor turşusyny, garyşyk kislotany we buz buzly kislotany ulanýarlar.
Elektrokimiki usul hemişelik tokda, elektrolit, grafit we metal materiallar (poslamaýan polat materialy, platina plastinka, gurşun plastinkasy, titanium plastinka we ş.m.) birleşdirilen anody, metal materiallary emele getirýän suwly ergin bilen. ýapyk aýlaw emele getirýän katod ýaly elektrolit; Ora-da elektrolitde asylan grafit, şol bir wagtyň özünde otrisatel we polo positiveitel plastinka salnan elektrolit, iki elektrodyň üsti bilen energiýa usuly, anodiki okislenme. Grafitiň üstü karbokasiýa üçin okislenýär. Şol bir wagtyň özünde, elektrostatiki çekişiň we konsentrasiýa tapawudynyň ýaýramagynyň bilelikdäki hereketi astynda, giňelip bilýän grafit emele getirmek üçin grafit gatlaklarynyň arasynda kislota ionlary ýa-da beýleki polýar interkalant ionlary ýerleşdirilýär.
Himiki oksidleniş usuly bilen deňeşdirilende, oksidant ulanmazdan tutuş prosesde giňelip bilýän grafiti taýýarlamak üçin elektrohimiki usul, bejerginiň mukdary köp, poslaýjy maddalaryň galyndy mukdary az, elektrolit reaksiýadan soň gaýtadan ulanylyp bilner, kislotanyň mukdary azalýar, çykdajy tygşytlanýar, daşky gurşawyň hapalanmagy azalýar, enjamlara zeper ýetýär we hyzmat möhleti uzalýar. Soňky ýyllarda elektrohimiýa usuly kem-kemden giňelýän grafiti taýýarlamak üçin ileri tutulýan usula öwrüldi. köp artykmaçlygy bolan köp kärhanalar.
Gaz fazaly diffuziýa usuly, gaz görnüşinde grafit bilen interkalator bilen habarlaşyp we biri-birine bagly reaksiýa arkaly giňeldilip bilinýän grafit öndürmekden ybaratdyr. Umuman alanyňda, grafit we goýmak ýylylyga çydamly aýna reaktorynyň iki ujunda ýerleşdirilýär we vakuum sorulýar we möhürlenen, şonuň üçin iki kameraly usul hökmünde hem bellidir. Bu usul köplenç senagatda halid -EG we aşgar metal -EG sintez etmek üçin ulanylýar.
Üstünlikleri: reaktoryň gurluşy we tertibi dolandyrylyp, reaktiwler we önümler aňsatlyk bilen bölünip bilner.
Adetmezçilikleri: reaksiýa enjamy has çylşyrymly, işlemek has kyn, şonuň üçin çykyş çäklidir we ýokary temperatura şertlerinde amala aşyryljak reaksiýa, wagt has uzyn we reaksiýa şertleri gaty ýokary, taýýarlyk gurşawy vakuum boluň, şonuň üçin önümçilik bahasy birneme ýokary, uly göwrümli önümçilik goşundylary üçin amatly däl.
Garyşyk suwuk faza usuly, giňeldilen grafiti taýýarlamak üçin inert gazynyň ýa-da ýyladyş reaksiýasynyň möhürleýiş ulgamynyň goragy astynda goýlan materialy grafit bilen göni garyşdyrmakdyr. Adatça aşgar metal-grafit interlaminar birleşmeleriniň (GIC) sintezi üçin ulanylýar.
Üstünlikleri: Reaksiýa prosesi ýönekeý, reaksiýanyň tizligi çalt bolýar, grafit çig malynyň we goýulmalarynyň gatnaşygyny üýtgedip, köpçülikleýin öndürmek üçin has amatly bolan giňeldilen grafitiň düzümine we düzümine ýetip bolýar.
Adetmezçilikleri: Döredilen önüm durnuksyz, GIC-leriň ýüzüne birikdirilen erkin goýlan madda bilen iş salyşmak kyn we köp mukdarda sintez edilende grafit interlamellar birleşmeleriniň yzygiderliligini üpjün etmek kyn.
Eremegiň usuly, giňeldilip bilinýän grafiti taýýarlamak üçin grafiti biri-birine bagly material we ýylylyk bilen garyşdyrmakdyr. Ewtektiki komponentleriň ulgamyň ereýän nokadyny peseldip biljekdigine esaslanyp (her bir komponentiň ereýän nokadynyň aşagynda), bu taýýarlygyň usulydyr. üç ýa-da köp komponentli GIC-ler, bir wagtyň özünde grafit gatlaklarynyň arasynda iki ýa-da has köp maddany (eredilen duz ulgamyny emele getirmegi başarmaly) goýup. Umuman, metal hloridleri taýýarlamakda ulanylýar - GIC.
Üstünlikleri: Sintez önüminiň oňat durnuklylygy, ýuwulmagy aňsat, ýönekeý reaksiýa enjamy, pes reaksiýa temperaturasy, gysga wagtlyk, uly göwrümli önümçilik üçin amatly.
Adetmezçilikleri: reaksiýa prosesinde önümiň sargyt gurluşyna we düzümine gözegçilik etmek kyn, köpçülikleýin sintezde önümiň sargyt gurluşynyň we düzüminiň yzygiderliligini üpjün etmek kyn.
Basyş usuly grafit matrisany gidroksidi metal we seýrek toprak metal tozy bilen garyşdyrmak we basyşly şertlerde M-GICS öndürmek üçin reaksiýa bermekdir.
Adetmezçilikleri: Diňe metalyň bug basyşy belli bir çäkden geçende, goýmak reaksiýasy amala aşyrylyp bilner; Şeýle-de bolsa, temperatura gaty ýokary, metal we grafitiň karbidleri emele getirmegine aňsat, negatiw reaksiýa, şonuň üçin reaksiýanyň temperaturasy belli bir aralykda kadalaşdyrylmalydyr. Seýrek toprak metallarynyň goýulmagy temperaturasy gaty ýokary, şonuň üçin basyş edilmeli reaksiýanyň temperaturasyny peseltmek. Bu usul pes eriş nokady bolan metal-GICS taýýarlamak üçin amatly, ýöne enjam çylşyrymly we işleýiş talaplary berk, şonuň üçin häzirki wagtda seýrek ulanylýar.
Partlaýjy usul, adatça KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O piropiros ýa-da taýýarlanan garyndylar ýaly grafit we giňeldiş serişdesini ulanýar, gyzdyrylanda grafit şol bir wagtyň özünde okislener we interkalasiýa reaksiýa kambiý birleşmesi bolar. "partlaýjy" görnüşde giňeldi, şeýlelik bilen grafit giňeldi. Metal duzy giňeltmek serişdesi hökmünde ulanylanda önüm diňe bir grafiti däl, eýsem metal hem giňeldýär.
