化学氧化法制备膨胀石墨的研究进展

李彦，祗明亮，尤国有，岳耿，朱群志

(上海电力大学 能源与机械工程学院，上海 200090)

膨胀石墨是以天然鳞片石墨为原料，经化学处理之后水洗至中性，再经抽滤、干燥、膨化等一系列过程制得的一种蠕虫状物质，其结构疏松多孔并具有高比表面积，尺寸通常在零点几毫米至几毫米之间，其具有如化学性能稳定、高吸附性、高抗震性、高回弹性等众多优异性能[1]，广泛应用于军事、机械、环保、医学及电力等领域，除了这些领域之外，膨胀石墨在保温材料、隔音材料、散热材料以及阻燃防火材料等方面也有很好的应用前景[2]。

制备工艺是影响石墨膨胀容积的主要因素，在石墨众多的制备工艺中，化学氧化法因其对设备要求较低、操作简单等众多优点而成为目前应用最为广泛也是最成熟的一种膨胀石墨制备方法。化学氧化法是通过天然鳞片石墨与氧化剂反应而使石墨边缘被打开，插层剂进入石墨层间形成GIC(Graphite Intercalation Compounds石墨层间化合物)[3]。制备过程中需要使用一些强氧化剂和插层剂，这些物质在水洗过程中很难被彻底洗净，从而使最终产品中含有硫或其他杂质，易造成环境污染、产品应用受限等问题。为解决这些问题，研究学者近几年对膨胀石墨制备过程中，氧化插层剂的配比以及反应条件等因素对其膨胀容积的影响做了大量研究，以求制备出低能耗、无污染、高质量的膨胀石墨。本文介绍了膨胀石墨的膨胀机理及演变历程，分析总结了制备过程中各因素对膨胀容积的影响，以期促进膨胀石墨制备的进一步研究和发展。……