本发明专利技术涉及一种超低温制备膨胀石墨的方法。本发明专利技术属于膨胀石墨技术领域。一种超低温制备膨胀石墨的方法，其特点是：超低温制备膨胀石墨的工艺过程为，湿态氧化石墨在非挥发性酸的水溶液中进行浸泡，进行酸化处理；将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离；将湿态且酸化的氧化石墨在50-110℃的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。本发明专利技术具有工艺简单，操作方便，在提高生产效率的同时，降低了生产成本，极其适合于膨胀石墨的规模化生产等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膨胀石墨
，特别是涉及。
技术介绍
目前，石墨原料是一种层状结构，层间的结合力很弱，大约只有17KJ/mol。石墨的碳原子层间的空隙，容易插入电离能小的碱金属和电子亲合能大的卤素、卤化物及酸等，从而形成石墨层间化合物(GICs)，GICs置于高温下，石墨层间插入物瞬时汽化产生推力，把石墨层与层推开，宏观上产生膨胀，可膨胀石墨即成为膨胀石墨。膨胀石墨是由天然鳞片石墨经插层处理、水洗、干燥、高温膨化制得的一种疏松多孔的蠕虫状物质，也叫蠕虫石墨。而膨胀石墨具有以下性质:1.具备天然石墨本身的耐热、耐腐蚀、自润滑等优良特性。2.还具备了天然石墨不具备的轻质柔软、可压缩、回弹性。3.孔结构非常丰富。由于具有如此独特的性质，从而使其有着独特的应用领域:密封材料；复合材料；电池电极材料；环保材料；催化剂；.石墨吸波隐身材料；生物石墨材料应用。其中氧化石墨的热处理法的基本过程为:以石墨为原料，利用Hummer法进行插层氧化得到氧化石墨；而后在一定条件下，对氧化石墨进行热处理，最终得到膨胀石墨。最具有代表性的工作包括:CN 1239071A ；CN1191196 ；J Mater Sci2014，49，4989-4997 ；ACS Nano,2009，3，3730-3736 ；J Mater Chem 2011，21，5392-5397 ；JMater Chem 2010，20，8467-8469 ;J Mater Chem C，2013，1，50-53 ;US Pat.Pending, Ser.N0.2013/0197256Al(Aug.1，2013)。该工艺方法热处理温度较高，一般在120-1100°C，这在一定程度上制约了膨胀石墨的规模化生产。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供。本专利技术的目的是提供一种具有工艺简单，操作方便，在提高生产效率的同时，能降低生产成本，适合于膨胀石墨的规模化生产等特点的超低温制备膨胀石墨的方法。本专利技术与传统工艺的最大区别在于热处理温度极低，为50-110°C，大大降低能量消耗、设备要求、工作条件等等，因此此工艺非常适合于膨胀石墨的较大规模生产。本专利技术将湿态(未干燥)的氧化石墨在非挥发性酸的水溶液中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在50_110°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。本专利技术超低温制备膨胀石墨的方法所采取的技术方案是:，其特点是:超低温制备膨胀石墨的工艺过程为，湿态氧化石墨在非挥发性酸的水溶液中进行浸泡，进行酸化处理；将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离；将湿态且酸化的氧化石墨在50_110°c的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。本专利技术超低温制备膨胀石墨的方法还可以采用如下技术方案:所述的超低温制备膨胀石墨的方法，其特点是:氧化石墨为具有石墨层状结构碳材料。所述的超低温制备膨胀石墨的方法，其特点是:石墨层状结构碳材料为人造石墨、天然石墨、鳞片石墨、石墨纳米微片。所述的超低温制备膨胀石墨的方法，其特点是:非挥发性酸为硫酸、高氯酸、次氯酸、高锰酸、磷酸；酸的水溶液的质量百分比浓度为3% -50%。本专利技术具有的优点和积极效果是:超低温制备膨胀石墨的方法由于采用了本专利技术全新的技术方案，与现有技术相比，本专利技术的工艺将热膨胀条件调整得极其温和，得到非晶态的膨胀石墨材料。在提高生产效率的同时，降低了生产成本，非常适合于膨胀石墨的规模化生产。【附图说明】图1是实施例1得到膨胀石墨的XRD测试曲线；图2是实施例1得到膨胀石墨的SEM照片；图3是实施例1得到膨胀石墨的氮气吸/脱附曲线(内附其比表面积)。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:参阅附图1、图2和图3。实施例1—种超低温制备膨胀石墨的方法，以鳞片石墨为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在硫酸的水溶液(浓度3%)中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在70°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。实施例2—种超低温制备膨胀石墨的方法，以人造石墨为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在硫酸的水溶液(浓度50%)中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在50°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。实施例3—种超低温制备膨胀石墨的方法，以天然石墨为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在高氯酸的水溶液(浓度10% )中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在110°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。实施例4—种超低温制备膨胀石墨的方法，以石墨纳米微片为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在次氯酸的水溶液(浓度10% )中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在90°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。实施例5—种超低温制备膨胀石墨的方法，以鳞片石墨为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在高锰酸的水溶液(浓度10% )中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在60°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。实施例6—种超低温制备膨胀石墨的方法，以天然石墨为原料，利用Hmnmers法得到氧化石墨。将湿态(未干燥)的氧化石墨在磷酸的水溶液(浓度5%)中进行浸泡，从而进行酸化处理，将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离，将湿态且酸化的氧化石墨在100°C的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。对比性实施方式对比例1将得到氧化石墨洗涤干净后，利用鼓风干燥箱在100°C对样品进行干燥，使样品充分干燥，再将0.2g纯净的氧化石墨粉置于管式炉中，将管式炉进行氢气保护，在350°C下进行膨胀处理，从而使氧化石墨与氢气进行剧烈反应，而使之膨胀开来，得到膨胀石墨。此工艺，在膨胀石墨的制备中则需要氢气环境且温度较高，从而使氧化石墨与氢气发生激烈反应来实现氧化石墨的膨胀，因此，将工艺放大较危险，需要特定的设备。对比例2将得到氧化石墨洗涤干净后，利用鼓风干燥箱在100°C对样品进行干燥，使样品充分干燥，在惰性气氛下将纯净的氧化石墨粉在1100°C进行膨胀，从而使氧化石墨与氢气进行剧烈反应，而使之膨胀开来，得到膨胀石墨。此工艺，在膨胀石墨的制备中温度很高，因此，将工艺放大较危险，需要特定的设备。【主权项】1.，其特征是:超低温制备膨胀石墨的工艺过程为，湿态氧化石墨在非挥发性酸的水溶液中进行浸泡，进行酸化处理；将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离；将湿态且酸化的氧化石墨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超低温制备膨胀石墨的方法，其特征是：超低温制备膨胀石墨的工艺过程为，湿态氧化石墨在非挥发性酸的水溶液中进行浸泡，进行酸化处理；将酸化的氧化石墨与酸溶液进行分离；将湿态且酸化的氧化石墨在50‑110℃的超低温条件下经过热处理后直接得到初步产品，水洗、纯化后得到膨胀石墨。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宗军，刁玉琦，刘兴江，丁飞，许寒，任丽彬，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。