因為石墨是一種非極性材料,,單獨選用極性小的有機或無機酸難以插層,,一般有必要運用氧化劑?;瘜W(xué)氧化法一般是將天然鱗片石墨浸泡在氧化劑和插層劑的溶液中,,在強氧化劑的作用下,,石墨被氧化而使石墨層的中性網(wǎng)狀平面大分子變成帶有正電荷的平面大分子,因為帶有正電荷的平面大分子層間同性正電荷的排斥作用,,石墨層間距離加大,,插層劑插入石墨層間,成為可膨脹石墨,。
可膨脹石墨酌化學(xué)氧化法制備工藝中需選用氧化劑,。化學(xué)氧化法運用的氧化劑一般有固體氧化劑和液體氧化劑兩類,。固體氧化劑有KMn04,、KCI04、NaCl03,、 (NH4) 2S207等,,液體氧化劑有H2S04、HNO3,、HCIO4,、H202等。固體氧化劑一般反應(yīng)劇烈,,有危險性,,價格高,產(chǎn)品灰分大,,且污染環(huán)境,。液體氧化劑H2S04、HNO3等惡化操作環(huán)境,、污染水質(zhì),,H202反應(yīng)溫文,污染小,。
關(guān)于可膨脹石墨來說,,膨脹容積和含硫量是兩個重要的產(chǎn)品目標,一般期望膨脹容積高,,含硫量低,。可膨脹石墨的含硫在使用中會對設(shè)備發(fā)生腐蝕作用,,傳統(tǒng)的可膨脹石墨多選用H2S04作為氧化劑和插層劑,,含硫量常常過高(如3%~4%),,不能適應(yīng)柔性石墨等重要領(lǐng)域的使用要求。因此近年來,,低硫可膨脹石墨和無硫可膨脹石墨,,特別是無硫可膨脹石墨成為可膨脹石墨研究開發(fā)的重要方向,研究者做了很多的作業(yè)并取得了突破性的效果,。此外,,傳統(tǒng)的可膨脹石墨一般要在900—1000℃的高溫下才干膨脹到達200倍以上,在一些使用領(lǐng)域期望其膨脹倍數(shù)到達200倍以上的膨化溫度愈低愈好,,因此低溫可膨脹石墨最近已成為可膨脹石墨研究開發(fā)的新方向,。