天然微细鳞片石墨制备膨胀石墨.pdfVIP

第34卷第3期 非金属矿 Vb1．34No．3 2011年5月 Non．M etalliC M inCS M ay，2011 天然微细鳞片石墨制备膨胀石墨 贲智萍 余志伟 陈 林 王太保 杨 媛 徐莎莎 (东华理工大学 化学生物与材料科学学院，江西 抚州 3*U)O0) 摘 要 以平均粒径为26pan的天然微细鳞片石墨为原料，以浓硫酸为插层剂，高锰酸钾作为氧化剂，采用强酸浸渍法制备酸化石墨，经 高温膨胀割得膨胀石墨。研究了细鳞片石墨酸化和膨胀的主要影响因素，确定了膨胀石墨的最佳制备条件：高锰酸钾与石墨的质量比为O．35、 硫酸与石墨的质量 比为5．5，硫酸浓度为 98％，反应时问为 90min，反应温度为40~C，膨化温度为900X3，膨化时问为 50s。此细鳞片石墨的最 佳膨胀体积达到 17．4mL／g。 关键词 细鳞片石墨 膨胀石墨 膨胀倍数 最佳工艺 中图分类号：TOn,S+．2 文献标识码：A 文章编号：1000-8098(2011)03-0026-04 PreparationofExpandedGraphitefrom NaturalFineGraphite BenZhiping YuZhiwei’ ChenLin WangTaibao YangYuan XuShasha (EastChinaUniversityofTechnology,Fuzhou，Jiangxi 344000) Abstract Expandedgraphitewaspreparedbyachemicalmethodusingnaturalflakegraphite，theparticlesizeofwhichwas26Bni，ocncen~ su cacidasintercalationagents．nadpotassimnpermanganateasoxidant．Theoptimum conditionofpreparingtheexpna dgraphitewasdetermined bytheresearchoffactorsaffectnigexpandvolume：m0t2so4)： (c)=5．5：1，m(KMnO4)： (c)0．35：1，theconcentrationofsulfuricacidwas98％， reactiontimeWas 90 nadreactiontemperaturewas40~C；ExpansiontemperatureWas 900~C，Expna dedtimeWaS50s． Keywords fineflakegraphite expandedgraphite expansiontimes optimalparameters 石墨层间化合物 (GIC)是在石墨层问插入外来 解，发生爆发性地气化，瞬时产生大量气体，从层问外 物质后形成的一类新型原子、分子尺度上的复合材 溢，产生巨大的推动力，这种推动力能克服石墨层间 料，已成为石墨行业内新的发展方向。它既保留了石 的范德华力，使层间距增大，导致石墨体积迅速膨胀， 墨的优异理化特性，同时由于碳原子平面与插入物质 形成膨胀石墨 。 的相互作用，又产生了一系列新的理化特性，如高导 目前，国内制备膨胀石墨主要采用大鳞片石墨， 电性、超导性、触媒特性、储氢特性等 I【l。经高温膨化 但是大鳞片石墨产量小、价格高；而细鳞片石墨产量 制得的膨胀石墨外观类似蠕虫，热力学性质稳定，具 大、成本低，故研究细鳞片石墨意义十分重大 。 有非常大的比表面积和丰富的孔结构，可用作油等有 1 实验部分 机污染物的吸附材料 2【】。由膨胀石墨制成的石墨纸、 1．1 原料及试