1,、電化學(xué)氧化法

將定量鱗片石墨裝置成陽(yáng)極,用不銹鋼或鉑作陽(yáng)極集流器,浸在一定濃度的H2SO4水溶液中,用鉛板或鉑板作陰極,用恒定電流進(jìn)行電解,后續(xù)處理得膨脹石墨,。此外,可以改用硝酸銨等可分解鹽作插層劑代替H2SO4水溶液。通電使陽(yáng)極氧化,電解液分解出硝酸根離子作插層物質(zhì),。使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿,、強(qiáng)氧化劑的介入,不僅極大地降低了生產(chǎn)成本、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,而且還減少污染,使產(chǎn)品不含硫而質(zhì)量大為提高,其可操作性也明顯增強(qiáng),。

于仁光等以有機(jī)-無(wú)機(jī)混酸溶液為介質(zhì)用電化學(xué)法制備了膨脹石墨,，并用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察其表面形貌，膨脹后的石墨具有豐富的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),，形成吸附油的儲(chǔ)存空間,。膨脹石墨對(duì)重油的吸附量隨著膨脹容積的增大而增加，合適的電流密度,、電解液濃度以及反應(yīng)時(shí)間是制備高膨脹容積膨脹石墨的關(guān)鍵,。

甘偉兵等以晶質(zhì)鱗片石墨為原料,采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化法生產(chǎn)膨脹石墨。系統(tǒng)地探討了酸液濃度,、電流密度,、氧化時(shí)間等因素對(duì)硫酸石墨鹽生成量及膨脹率的影響,獲得了最佳工藝參數(shù),酸液濃度18mol/l，電流密度42mA/cm2,，氧化時(shí)間20min,，生產(chǎn)出膨脹率達(dá)300多倍的膨脹石墨。

2,、化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法就是將氧化劑,、插層劑與鱗片石墨混合后，在一定溫度下充分反應(yīng)再進(jìn)行水洗和干燥,。制備過(guò)程中,，氧化劑和插層劑的種類、濃度以及反應(yīng)的溫度,、時(shí)間等都是影響膨脹石墨性能的重要因素,。化學(xué)氧化法是工業(yè)上應(yīng)用最多和最成熟的方法,。

目前化學(xué)氧化法制備可膨脹石墨主要是采用濃硫酸為主體來(lái)制備可膨脹石墨,，配以各種氧化劑，與天然鱗片石墨反應(yīng)而成,。但該法制備的膨脹石墨,，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 2.8%-4.5%，用作密封材料時(shí),，殘存的硫會(huì)促進(jìn)石墨-金屬間的電化學(xué)反應(yīng),，造成金屬的腐蝕，并且抗氧化能力較差,，在環(huán)境溫度較高,，且有氧化劑存在的條件下，極易被氧化,，使密封效果下降,，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致密封失效,，發(fā)生工業(yè)事故。這一問(wèn)題已成為可膨脹石墨制品推廣應(yīng)用的嚴(yán)重障礙,。目前制備無(wú)硫膨脹石墨成為研究熱點(diǎn),。

萬(wàn)為敏等采用化學(xué)方法制備了無(wú)硫可膨脹石墨，并對(duì)其最佳工藝條件進(jìn)行了探討,。以高錳酸鉀為氧化劑，以硝酸和磷酸為插入劑,，以天然鱗片石墨為基質(zhì)制備了無(wú)硫可膨脹石墨,。制備的適宜條件為石墨(g)∶混酸(ml)∶高錳酸鉀(g)=1.0∶10∶0.2，反應(yīng)溫度45℃,，反應(yīng)時(shí)間為80min,。所得到的無(wú)硫可膨脹石墨經(jīng)水洗至pH值為5-7，烘干后在900℃-1000℃的高溫下膨脹,，即得無(wú)硫膨脹石墨,。與已有方法相比，用此法制備的膨脹石墨不含硫,，膨脹倍率高,，膨脹充分。盛曉穎等以硝酸和雙氧水為氧化劑,，乙酸為插層劑,，采用化學(xué)氧化法制備了無(wú)硫可膨脹石墨，得出在石墨取5g,，氧化時(shí)間為60min,，反應(yīng)溫度為25℃條件下，硝酸,、雙氧水,、乙酸的體積比為12∶1∶5時(shí)，得到最大膨脹體積為310mL/g,。該膨脹石墨具有密封性,、耐腐蝕、膨脹體積大的優(yōu)點(diǎn),。

3,、氣相擴(kuò)散法

氣相擴(kuò)散法是將石墨和插層物分別置于真空密封管的兩端,在插層物端加熱,利用兩端的溫差形成必要反應(yīng)壓差,使得插層物以小分子的狀態(tài)進(jìn)入鱗片石墨層間,從而制得石墨層間化合物。此種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品階層數(shù)可控制,但其生產(chǎn)成本高,。

4,、爆炸法

爆炸法制備膨脹石墨,通常采用KClO4、Zn(NO3)2·2H2O,、HClO4等作為膨脹劑與石墨制成混合物或煙火藥,加熱或引燃后,利用煙火藥低速爆炸時(shí)產(chǎn)生的熱量,同時(shí)產(chǎn)生氧化相和插層物,從而使石墨發(fā)生“爆炸”式的膨化,制得膨脹石墨,。

5,、微波法

采用傳統(tǒng)高溫膨化法制備的膨脹石墨,升至高溫需要一定的時(shí)間,且膨脹過(guò)程中電能的消耗較大。通過(guò)采用微波對(duì)石墨進(jìn)行膨化處理,操作方便過(guò)程易控,具有高效和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),。

采用微波法,，對(duì)石墨進(jìn)行膨化處理，通過(guò)控制微波加熱的功率,、時(shí)間等參數(shù),，可容易地調(diào)整對(duì)石墨的處理。結(jié)果表明:達(dá)到最優(yōu)膨脹過(guò)程時(shí)大鱗片石墨的微波膨脹時(shí)間比細(xì)鱗片石墨的長(zhǎng),同時(shí)在輸出功率上大鱗片石墨也比細(xì)鱗片石墨的大,；與傳統(tǒng)的高溫膨化法相比,微波法開(kāi)停方便,具有高效和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),更適合細(xì)鱗片石墨的膨脹,。