超细石墨插层化合物的制备及性能测试

以浓硫酸和重铬酸钾为强氧化剂,对2～5μm微粉石墨进行了浓硫酸和冰醋酸插层.通过控制反应物之间的比例,可制备出膨胀容积为7.6～13.6mL/g的超细石墨插层化合物.应用FTIR光谱仪和大气采样器研究了产物的红外消光能力和空中飘浮能力.结果表明,该产物与原石墨、市售可膨胀石墨相比有较大的空中飘浮能力及红外遮蔽能力.

石墨插层复合材料性质研究

分别选用不同的无机物和有机物作为插层剂制备石墨插层复合材料 ,测定了该系列产品的pH值、纯度、抗氧化性、水溶液中的导电性和吸附性 ,并进行了对比研究。由于插入层间的物质不同 ,导致了产品性质上的差异。用硝酸插层 ,成本低 ,但膨胀容小 ;用乙酸和乙酸酐插层 ,纯度高 ,但抗氧化性差 ,膨胀容也不大 ;用磷酸和磷酸酐插层 ,膨胀容大 ,抗氧化性强 ,但灰份大。由于各种材料性质不同 ,所以使用时应根据需要选择产品。

石墨插层复合材料制备及应用现状

介绍了化学法和电化学法制备石墨插层复合材料的发展及现状,讨论了用不同插层剂制备的层间化合物的特点、插层反应的机理以及影响插层反应和石墨插层化合物性质的主要因素,总结了降低可膨胀石墨中的含硫量、灰份,增大膨胀容积的主要方法。并对石墨插层化合物在新型密封材料、电极和导电材料、发热材料、吸附材料、催化剂等方面的应用作一概述。

硫酸石墨插层化合物的物性研究

通过在过氧化氢化学氧化法和 K Mn O4 -H2 O2 氧化法制备硫酸石墨插层化合物的基础上 ,详细讨论了其物理性质 ,如物相分析、热分析、红外谱图分析、导电性和低温比热的性质等。其中 XRD研究表明石墨的表面氧化对插层反应是必不可少的。TG和 DTA分析表明过氧化氢氧化法制备产物插层反应完全。IR谱进一步确证热分析的结果。低温比热研究表明在某些温区发生相变 ,十分“类似于”纳米材料的低温比热行为。

WO3·0．33H2O及其与石墨插层复合材料的光催化性能研究

制备了WO3.0.33H2O及其插层石墨的复合材料(GIW),对材料进行了相应的表征,并比较了WO3.0.33H2O和石墨插层复合材料的光催化性能,发现WO3.0.33H2O石墨插层复合材料在紫外光下具有较之WO3.0.33H2O更优越的光催化性能。通过XRD、XPS、FT-IR、HRTEM等测试手段,分析了WO3.0.33H2O和GIW的晶相、微观结构,结果表明插层材料保持了WO3.0.33H2O的晶相,且WO3.0.33H2O被层状石墨包覆,有利于电子的转移;伏安循环法测试材料的氧化还原电位表明插层材料具有更负的导带位置。

提高石墨插层铂催化剂利用率和抗中毒能力的分析

从两个角度对比传统的石墨载铂催化剂与石墨插层铂催化剂的性能:在结构模型的基础上分析催化剂的铂利用率;在传质模型的基础上分析催化剂中CO的分子扩散速度。肯定了插层催化剂是一种从物理角度提高质子交换膜燃料电池催化剂PEMFC利用率、防止抗中毒能力的有效手段。

磺酰氯促进金属氯化物插层石墨以实现高效钠存储

金属氯化物-石墨插层化合物具有导电性优异,石墨层间距大等特点,可用作钠离子电池负极材料。然而,在传统金属氯化物插层石墨过程中,不可避免地用到氯气,既增加了实验操作的风险,也对实验设备提出更高要求。基于上述原因,本文创新性地使用SO_(2)Cl_(2)作为氯源来促进BiCl_(3)插层石墨。该方法不仅有效提高了BiCl_(3)插层效率,也避免了直接使用氯气带来的安全性风险。采用该方法所合成的三氯化铋-石墨插层化合物(BiCl_(3)-GICs)的层间距为1.26 nm,BiCl_(3)插层含量高达42%。以其为负极材料,组装的钠离子电池具有高的比容量(213 mAh g^(-1)at 1 A g^(-1))和优异的倍率性能(170 mAh g^(-1)at 5 A g^(-1))。此外,原位拉曼光谱测试结果表明,首圈放电后石墨与插层的BiCl_(3)相互作用减弱,该过程有效促进了钠离子在石墨层内的存储。采用该方法可成功制备多种类型金属氯化物-石墨插层化合物,为开发高性能储能材料提供了可行思路。

多层石墨烯插层化合物的制备及电导率调控研究

由于多层石墨烯的低载流子密度限制了其电导率,为了提升石墨烯电导率,通过两温区气相插层方法制备了基于激光诱导石墨烯(LIG)的一阶与二阶石墨烯插层化合物,利用XRD、扫描电子显微镜、拉曼光谱等对插层化合物进行形貌和结构表征,用标准的四探针法测试了电导率。结果表明该化合物很好的保留了LiG的三维多孔结构,为电子传导提供了快速通道;其电导率由纯LIG的634 S/m提高到一阶插层的943 S/m和二阶插层的1 306 S/m,且插层过后仍然能够较完整的转移到其他基面,结构没有破坏。插层过程是由插层剂从中心向边缘逐渐扩散形成的,插层剂分子在插层过程中的剧烈运动,LiG表面发生破损。

石墨插层化合物的合成及在塑料阻燃中的应用

石墨插层化合物是一种重要的化合物 ,广泛应用于各种科学和生活领域。作为阻燃剂 ,它是一种高效无毒阻燃剂 ,通过中断反应、中断热传导等起到阻燃作用。

还原聚苯胺插层氧化石墨纳米材料修饰电极用于抗坏血酸测定的研究

本文研制成还原聚苯胺插层氧化石墨纳米材料(R-(PAI/GO))修饰电极,并用于测定抗坏血酸(AA).在pH 5.02的Brinton-Robinson(B-R)缓冲溶液中,AA可在R-(PAI/GO)修饰电极上产生一对氧化还原峰,该峰的峰电流与AA浓度的对数在1.0×10-9～4.24×10-2 mol/L范围呈良好的线性关系,相关系数为0.991 0.多巴胺(DA)等物质对AA的测定无干扰.该电极制作简单,有良好的稳定性和重现性,用于实际试样中AA的测定,结果满意.

磷酸插层氧化石墨烯强化膜质子传导特性研究

实验采用改进后的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),在片间插层磷酸后进而制得磷酸插层氧化石墨烯(PGO),通过流涎法将GO和PGO填充到磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中制备复合质子交换膜,系统测定分析了复合膜的物化特性和质子传递特性.实验结果表明:所制备的复合膜在290℃下具有良好的热稳定性;无水条件下,PGO的加入在膜内形成了高效质子传递通道,显著提升了复合膜的质子传递能力;在150℃下,SPEEK/PGO-50的质子传导率达7.92 mS·cm^(-1),是SPEEK空白膜的5.7倍、SPEEK/GO膜的4.6倍.

微波膨化钾-四氢呋喃-石墨层间化合物制备膨胀石墨

为了开发一种在无硫酸介入下制备膨胀石墨的新工艺,达到无有害硫残余的目的,以钾-四氢呋喃-萘的有机络合物溶液为介质,用电化学法合成了钾-四氢呋喃-石墨层间化合物,并对其进行微波膨化。对膨化石墨表面形貌和结构进行了表征分析,探讨了钾-四氢呋喃-石墨层间化合物的电解插层机理。结果表明:钾同四氢呋喃的有机溶剂共嵌入石墨层间,且石墨层间化合物膨化后,钾与四氢呋喃在微波作用下迅速从石墨层间膨胀出来得到石墨微薄片,这些石墨薄片彼此叠合形成片层状外观,构成膨胀石墨良好的孔隙结构。

C_x^+·HSO_4^-插层化合物的水热法合成

通过水热法成功地合成了 C+ x · H SO- 4 石墨插层化合物 ,讨论了氧化剂、插入剂、反应时间、反应温度和原料配比等对插层反应的影响 ,以及热力学对插层反应的影响。与熔盐法相比 ,水热法优点显著 ,不仅反应温度低、操作简单 ,并且不需要抽真空 ,从而开辟了石墨插层化合物新的合成途径。

C_X^+.HSO_4^-插层化合物结构模型的研究

通过水热法成功地合成了 C+ .X HSO4- 插层化合物 ,在前人工作的基础上设计了石墨硫酸插层化合物的结构模型。较好地解释了 C+ .X HSO4- 插层化合物中各原子的排布方式 ,并通过 X射线 ( 0 0 L )衍射得到验证。从而为 C+ .X HSO4- 插层化合物结构研究提供理论指导。

GIT插层材料微观结构及对SnO_2基体气敏性能的影响

合成了具有微观层状结构的纳米级氧化石墨,并在100℃以下通过插层反应制备得氧化石墨插层SnO2(GIT),也具有层状结构;通过AFM、FE-SEM、XRD、DSC-TG对其形貌、微观结构、物相、热性能进行分析;在SnO2基体材料中掺入适量GIT插层材料,经过适当的热处理,制备GIT-SnO2复合气敏元件。气敏性能测试表明,材料具有较低的电阻,在200-300℃范围内对丁烷具有较高的灵敏度。

电化学法制造膨胀石墨的再改进

运用正交实验对电化学法制备膨胀石墨过程中的影响因素进行了分析 ,得出了各因素对膨化率由强到弱的影响次序 :硫酸质量分数、电解电压、反应时间、固液质量比、氧化剂用量。筛选出了以硝酸钾为氧化剂制备可膨胀石墨的最佳工艺条件 :硝酸钾用量为m(H2 SO4 )∶m(KNO3)=2 2∶1 ;硫酸质量分数控制在 85 %左右 ;电解电压 1 8V ;反应时间 3 5h ;固液质量比为每毫升电解液中的石墨为 0 1 1～ 0 1 4g。膨化过程中的最佳温度为 850℃ ,最佳时间为 30s,膨化率可达 2 0 5mL/g。

微波法制备纳米多孔石墨

介绍了微波法制备纳米级多孔石墨的过程 ,以及采用汞压入法测量该多孔石墨的孔结构。与高温电炉膨化法相比 ,微波法制备的多孔石墨具有很好的纳米孔隙 ,孔径分布基本上在 4～ 10 0nm范围内 ;而传统的高温电炉膨化的多孔石墨的孔隙直径分布 ,在纳米和微波之间的过渡区域 ,二者之间存在差别。同时 ,实验结果显示纳米多孔石墨的孔结构 ,受到石墨插层物制备时水洗次数 (水洗液的pH值 )。

高浓度石墨烯分散液的制备及其应用

在硫酸钠水溶液中通过电化学插层剥离阳极石墨棒获得了石墨插层化合物(GIC),以此为原料,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂中进一步超声剥离,制备了高浓度石墨烯分散液。结果表明:电化学插层剥离得到的GIC层间距较石墨的层间距大,使其易于剥离成石墨烯。石墨烯分散液浓度达到11.47mg/mL,收率为37%。所制超级电容器的比电容为162F/g。

可膨胀石墨的稳定性研究

通过在过氧化氢化学氧化法制备可膨胀石墨的基础上 ,对其产物经过必要的处理后 ,分别进行 p H值的测定 ,以此来研究产物在不同的环境介质、温度和一定时间范围内的稳定性——脱夹层的反应程度。实验结果表明 ,可膨胀石墨在室温下是很稳定的 ,当温度超过 10 0℃时 ,在酸性介质中也具有较高的稳定性 ,但是在中性和碱性介质中稳定性较差 ,XRD技术进一步从微观上确证了上述结果。