熔盐法合成FeCl_3-石墨层间化合物的稳定性研究(英文)

采用熔盐法合成出FeCl3 石墨层间化合物 ,将其在空气或某些液体媒介中放置一段时间 ,运用XRD、TG DTG测试技术研究了FeCl3 GIC的结构稳定性与热稳定性。结果表明 ,FeCl3 GICs在空气中很稳定 ,在水、酸溶液中具有较好的稳定性 ,但在碱性溶剂及某些有机溶剂中不稳定。FeCl3 GICs的热分解温度约为 3 3 0℃。

FeCl_3-CuCl_2石墨层间化合物工艺参数研究

本文系统地研究了熔盐法合成FeCl3 CuCl2 GICs工艺参数对插入率、阶结构、反应进行程度的影响。通过改变反应温度、加热时间及原料配比 ,揭示出石墨层间化合物工艺与结构的内在联系。

定量空气中三元FeCl_3-NiCl_2-石墨层间化合物的制备

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,NiCl2与FeCl3的混合物为插层剂制备三元FeCl3-NiCl2-GIC。改真空下熔封玻璃管为在空气中直接熔封玻璃管,在反应体系中存在少量空气的条件下,考察了石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和反应时间等工艺因素对产物阶结构的影响。结果表明,改变反应体系中石墨与氯化物的摩尔比、FeCl3与NiCl2的摩尔比、反应温度和保温时间,在反应初期存在一定量空气的条件下也可以得到阶结构不同的FeCl3-NiCl2-GIC。当石墨与氯化物的摩尔比为3/1,FeCl3与NiCl2的摩尔比为7/3,反应温度为400℃,反应时间为24h时,所得产物为二阶FeCl3-NiCl2-GIC。

CoCl_2-FeCl_3-膨胀石墨层间化合物制备

对CoCl2-FeCl3-膨胀石墨层间化合物(EGICs)的制备进行了探讨。结果表明保持其它制备条件不变,仅改变膨胀石墨(EG)与FeCl3的配比即可合成不同阶结构的EGICs;随着n(EG)∶n(FeCl3)增大,EGICs趋向于高阶,在一定配比下可合成纯阶样品;原料配比固定,提高反应体系的Cl2分压有利于制得纯净的EGICs。

熔盐法合成三元FeCl_3-NiCl_2-石墨层间化合物的研究

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,NiCl2与FeCl3的混合物为插层剂合成三元FeCl3 NiCl2 GIC。考察了石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和反应时间等工艺因素对产物阶结构和产物中Ni与Fe原子比的影响,探讨了NiCl2与FeCl3在石墨层间的插层过程。研究结果表明,改变反应体系中石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和恒温时间,可以得到阶结构和Ni/Fe原子比不同的FeCl3 NiCl2 GIC,产物中的Ni/Fe原子比随反应体系中NiCl2与FeCl3的摩尔比的增大、反应温度的提高而增加。当石墨/氯化物的摩尔比为3∶1,NiCl2/FeCl3的摩尔比为3∶7,反应温度为400℃,反应时间为72h时,所得产物为一阶FeCl3 NiCl2 GIC。反应过程中存在FeCl3先插入石墨层间,然后NiCl2逐渐替换FeCl3的插层反应机制。

FeCl_3—石墨层间化合物的结构及电化学性能研究

通过直接反应法制备了插入浓度不同的五种FeCl3石墨层间化合物。X射线粉末衍射分析指出它们分别为一阶、二阶和三阶石墨层间化合物，IcA）分别为9．39、13．4、14．92。通过循环伏安法对不同插入浓度的一阶层间化合物的电化学性能进行了研究。

FeCl_3膨胀石墨层间化合物制备及电导性能研究

在N2保护下用熔盐法合成了FeCl_3膨胀石墨层间化合物(简称FeCl_3-EGICs)。研究表明,在FeCl3过量、360℃、12h的条件下可得到纯一阶产物;460℃、12h为纯二阶。293K时,一阶FeCl3_EGICs的电导率为7.513×106S·m-1,二阶为6.87×106S·m-1,分别是原料膨胀石墨的3.7倍和3.4倍。在293K至分解温度范围内,FeCl3_EGICs具有金属电导特性,其电阻与温度间呈线性关系,随温度升高电阻增大,其机理为声子散射。

用熔盐法合成FeCl_3—CuCl_2三元石墨层间化合物

介绍了用熔盐法合成的FeCl_3—CuCl_2三元GIC,并测定和分析了生成物的结构及其影响因素。实验结果表明,利用石墨在熔盐中与金属氯化物反应,可以合成二元或三元GIC。这种方法装置简单,反应温度较低,反应时间较短。

三元FeCl_3—MnCl_2导电石墨层间化合物阶形成的准原位研究

在用循环伏安曲线法(CV法)监测三元FeCl_3—MnCl_2导电石墨层间化合物(GIC)合成过程的同时,用X射线衍射对阶的生成及变化进行了准原位研究,观察到了一个比较完整的阶的生成过程。

硫酸-石墨层间化合物催化合成丙酸戊酯的研究

研究了硫酸 -石墨层间化合物催化丙酸与戊醇的酯化反应 ,探讨了催化剂用量、反应时间及醇、酸摩尔比对酯产率的影响。当醇、酸摩尔比为 0 1∶0 1 2 ,催化剂量为醇酸总质量的3 7% ,反应时间为 40min时 ,酯产率可高达 95

金属石墨层间化合物的量子化学和热力学研究

采用量子化学密度泛函 B3 LYP方法 ,对碱金属、碱土金属和过渡金属石墨层间化合物 (A-GIC,AE-GIC和 T-GIC)进行计算 .从原子净电荷、 Mulliken重叠布居和轨道电子数等角度讨论了 A-GIC和 AE-GIC的电子结构与成键特性 ,初步阐明了结构与性能的关系 .根据计算结果 ,结合热力学分析 。

在各种有机溶剂中锂-石墨层间化合物的生成

用化学方法在四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋哺(2-MeTHF)、2．5-二甲基四氢呋喃(2.5-diMe THF)、1．2-二甲氧基乙烷(DME)、1．2-二乙氧基乙烷(DEE)、1．2-二丁氧基乙烷(DBE)、1．2-二甲氧基甲烷(DEM)、1．2-二乙氧基甲烷(DEM)、1-甲氧基丙烷(MP)、1-甲氧基丁烷(MB)、乙醚(Et2O)等各种醚类溶剂中使Li嵌入石墨中。用X射线衍射方法观察反应生成物。THF、DME、DEE、DEE、DMM、DEM中得到的是三元Li-溶剂-石墨层间化合物(GIC)。而其他溶剂得到的则是只有Li嵌入石墨之中的二元Li-GIC。溶剂的共嵌入与溶剂的电子给予性、溶剂大小以及锂-溶剂络合物的大小有关。

新型钆石墨层间化合物复合材料的制备及表征

通过Hummers法制备氧化石墨,并以化学吸附法将氯化钆(GdCl3)饱和溶液中的钆离子引入氧化石墨(GO),合成新型水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物复合材料。采用XRD、FT-IR和TG-DTA对产物进行分析表征。表明,制备水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物的最佳质量配比为m(Gd2O3)∶m(EG)=5∶1。通过TG-DTA分析确认,水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物的还原温度为480℃。

新型宽频吸波剂溴-插层化合物研究

制备了一种新型宽频吸波剂溴-石墨插层化合物及溴-插层石墨纤维,应用扫描电子显微镜对产物结构特点、表面形貌及膨胀性能进行研究,根据范德堡法测试粉末状溴-石墨层间化合物的电导率;由傅立叶红外变换光谱仪测试出超细粉溴-石墨插层化合物的吸光度,并由毫米波信号发生装置测试出溴-插层石墨纤维的衰减率,从而得到其质量消光系数。结果证实溴-插层化合物对工作在军用红外波段及8mm波段的电子设施能够可靠实施干扰。

三元FeCl_3-NiCl_2-GICs的表征及微波吸收性能

以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3、NiCl2为插层剂,通过熔盐法制备了不同阶结构的三元FeCl3-NiCl2-GICs。采用XRD、SEM、EDS等对GICs的阶结构、表面形貌及成分进行了分析,试样的导电性和微波吸收性能分别由粉末电阻率测定仪和网络矢量分析仪进行测定。结果表明,插层过程中宿主石墨沿c轴方向膨胀并在层面边缘留下侵蚀痕迹,随着阶数的升高边缘侵蚀程度逐渐减弱。不同阶结构的三元FeCl3-NiCl2-GICs中Cl元素在石墨层间均匀分布,而Fe、Ni元素在单个鳞片内则呈不均匀分布,Fe元素的相对百分含量由鳞片边缘向中心呈上升趋势,而Ni元素则完全相反。FeCl3-NiCl2-GICs的电阻率低于宿主石墨,且随着阶数的升高先降低后增大,二阶FeCl3-NiCl2-GICs的导电性最好。FeCl3-NiCl2-GICs具有较好的微波吸收性能,其最大反射损耗量随阶数增大先减小后增大。一阶FeCl-NiCl-GICs反射损耗量最大,在试样厚度为2mm时,其最大反射损耗量为-10.3dB。

新型红外干扰剂FeCl_3-ZnCl_2-GIC的研究

采用混合熔盐法,合成出不同阶结构的石墨层间化合物FeCl3-ZnCl2-GIC,应用XRD、SEM、EDS对产物的晶体结构、表面形貌及元素组成进行表征,并测试其电导率。由红外定量分析手段计算求解FeCl3-ZnCl2-GIC的质量消光系数。结果表明FeCl3-ZnCl2-GIC是一种新型的红外全波段干扰剂。

一阶FeCl_3-NiCl_2-GICs的制备与三元化评价

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3与NiCl2的混合物为插层剂制备三元FeCl3-NiCl2-GICs.通过正交试验考察了石墨粒度、反应温度,保温时间及反应物配比等因素对产物阶结构及Ni元素分布的影响.提出了4个指标作为三元GICs阶结构完善程度及三元化进程的评价标准,它们分别为一阶相的体积分数V1、单个鳞片内Ni元素分布的均匀程度σ、试样中Ni元素的相对含量S和产物中Ni,Fe元素的物质的量之比与反应物中NiCl2,FeCl3即Ni,Fe元素的物质的量之比的比S′.确立了制备一阶FeCl3-NiCl2-GICs的最优工艺条件:石墨粒度为325目,保温时间为24 h,反应温度为450℃及石墨与氯化铁、氯化镍的配比为36∶9∶3.

石墨烯吸附Al_(2)Cl_(6)分子的第一性原理与Monte Carlo研究

采用第一性原理与蒙特卡罗方法研究Al_(2)Cl_(6)气体分子在石墨烯表面的吸附性能与光电性质,结果表明:(1)石墨烯对Al_(2)Cl_(6)气体分子具有较强的物理吸附作用,两个Al原子的连线与石墨烯平面近乎平行且两个Al原子处于紧靠顶位的桥位位置时最稳定;(2)温度升高不利于Al_(2)Cl_(6)气体分子吸附并存在阶跃式降低,气体逸度增加有利于吸附并存在阶跃式升高,Al_(2)Cl_(6)气体分子插入石墨/双层石墨烯/多层石墨烯宜将温度维持在AlCl_(3)沸点附近,并增加气体的压力;(3)Al_(2)Cl_(6)的吸附对石墨烯的电子结构进行了调控,但没有明显改变石墨烯费米能级附近的态密度以及“赝能隙”;(4)Al_(2)Cl_(6)的吸附对体系光学参数的影响十分明显,静态介电常数提高近5倍,使体系屏蔽效应有较大增强,在长波波段的吸收性能、反射性能及光电导也有了明显提升.