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可膨胀石墨的用途介绍

2021-07-15 11:09:30【

可膨胀石墨在十九世纪60年初就被发现了,很多国家喜欢用它来研究,这样可以取得许多想不到的成果。所谓膨胀,可以放大多少倍呢?没错,足足高大150倍甚至是300倍!它就是新型碳素材料!很多人都不大了解可膨胀石墨吧!那今天就让小编给大家讲讲吧!


石墨晶体是两向大分子层状结构,每一平面内的C原子都以C一C共价键相结合,层与层之间以较弱的范德华力相结合。

乐竞体育 石墨的层状结构十分典型,每一层片是一个碳原子层,层内碳原子之间以sp2杂化轨道成很强的共价键,即1个2s电子和2个2p电子杂化等价的杂化轨道,位于同一平面上,互相形成σ键,而二个未参加杂化的2P电子则垂直于平面,形成二键π。石墨的这种层状结构使得层间存在一定的空隙。因此在一定条件下,某些反应物(如酸、碱、卤素)的原子(或单个分子)即可进入层间空隙,并与碳网平面形成层间化合物。

这种插有层间化合物的石墨即为可可膨胀石墨。碳原子层间以很弱的范德华力相联系,这种结构允许插层物质能够顺利地进入碳原层间而不破坏碳原子层内的六角网状结构,因此天然石墨是制备石墨插层化合物最好的母体材料。可可膨胀石墨是一种利用物理或化学的方法使非碳质反应物插入石墨层间,与炭素的六角网络平面结合的同时又保持了石墨层状结构的晶体化合物。它不仅保持石墨优异的理化性质,而且由于插入物质与石墨层的相互作用而呈现出原有石墨及插层物质不具备的新性能。插有层间化合物的石墨在遇到高温时,层间化合物将分解,产生一种沿石墨层间C轴方向的推力,这个推力远大于石墨粒子的层间结合力,在这个推力的作用下石墨层间被推开,从而使石墨粒子沿C轴方向高倍地膨胀,形成蠕虫状的可膨胀石墨l2]。石墨层与层之间可“嵌”入化学物质而具有可膨胀性。如可采用硫酸处理石墨,干燥后石墨在高温下膨胀,这是由于硫酸分子“嵌”入石墨层所致。但是从现有的文献中可以查知,可膨胀石墨是一种性能优良的吸附剂,尤其是它具有疏松多孔结构,对有机化合物具有强大的吸附能力,1 g可膨胀石墨可吸附80 g石油,于是可膨胀石墨就被设计成各种工业油脂和工业油料的吸附剂。

可膨胀石墨乐竞体育极易吸附油类、有机分子及疏水性物质,用于水环保处理有着其它物质不可替代的效果。当它以粒状形式用于水面除油时,根据水面上油面积的大小以及油种类的不同,其用量为1~lo%/rn,吸附时间可在15rain至数h不等。

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