1)Introduzione della grafite espandibile
La grafite espandibile, nota anche come grafite flessibile o grafite a vite senza fine, è un nuovo tipo di materiale in carbonio. La grafite espansa presenta molti vantaggi, come un'ampia area di superficie specifica, un'elevata attività superficiale, una buona stabilità chimica e resistenza alle alte temperature. Il processo comune di preparazione della grafite espansa consiste nel prendere come materiale la grafite in scaglie naturali, generare prima grafite espandibile attraverso il processo di ossidazione e quindi espanderla in grafite espansa. In caso di temperatura elevata, il materiale di grafite espansa può espandersi istantaneamente in volume di 150 ~ 300 volte e passare da scaglie a vermi, in modo che la struttura sia allentata, porosa e curva, l'area superficiale venga espansa, l'energia superficiale sia migliorata , la forza di adsorbimento della grafite in scaglie è migliorata e la grafite simile a un verme può essere incorporata da sola, in modo che il materiale abbia le funzioni di ritardante di fiamma, sigillatura e adsorbimento ed è ampiamente utilizzato nei campi della vita, militare e protezione ambientale , industria chimica e così via.
2)Metodo di preparazione della grafite espansa
L'ossidazione chimica e l'ossidazione elettrochimica sono utilizzate principalmente per la grafite espansa. Il tradizionale metodo di ossidazione chimica ha un processo semplice e una qualità stabile, ma presenta alcuni problemi come lo spreco di acido e l'alto contenuto di zolfo dei prodotti. Il metodo elettrochimico non utilizza ossidanti, la soluzione acida può essere riciclata più volte, con basso inquinamento ambientale e basso costo, ma la resa è bassa e i requisiti per i materiali degli elettrodi sono elevati. Al momento si limita solo alla ricerca di laboratorio. Oltre ai diversi metodi di ossidazione, i due metodi prevedono lo stesso post-trattamento come la disacidificazione, il lavaggio con acqua e l'essiccazione. Il metodo di ossidazione chimica è il metodo più utilizzato finora. Il processo è maturo ed è stato ampiamente diffuso e applicato nell’industria.
3)Differenza tra grafite espansa e grafene
Il grafene e la grafite espansa hanno prestazioni diverse sia nella struttura del materiale che nel campo di applicazione. La grafite espansa può essere utilizzata come materia prima per la produzione di grafene. Ad esempio, il metodo Hummers può essere utilizzato per ottenere l'ossido di grafene mediante espansione ultrasonica dell'ossido di grafite. Quando la grafite espansa viene ridotta in un unico pezzo, diventa grafene. Se viene suddiviso in più strati, si tratta di pochi strati di grafene. I nanofogli di grafene possono essere preparati da più di dieci a 30 strati.
4)Campi di applicazione pratica della grafite espansa
1. Applicazione di materiali medici
La medicazione medica in grafite espansa può sostituire la maggior parte delle garze tradizionali grazie alle sue numerose eccellenti proprietà.
2. Applicazione di materiali militari
La grafite espansa viene frantumata in polvere fine, che ha forti caratteristiche di dispersione e assorbimento delle onde infrarosse. Trasformare la sua polvere fine in un eccellente materiale di schermatura degli infrarossi svolge un ruolo importante nella contromisura fotoelettrica nella guerra moderna.
3. Applicazione di materiali di protezione ambientale
La grafite espansa è ampiamente utilizzata nel campo della protezione ambientale grazie alla sua bassa densità, non tossica, non inquinata, facile da trattare e eccellente adsorbimento.
4. Materiali biomedici
Il materiale in carbonio ha un'eccellente compatibilità con il corpo umano ed è un buon materiale biomedico. Essendo un nuovo tipo di materiale in carbonio, il materiale in grafite espansa presenta eccellenti caratteristiche di adsorbimento per le macromolecole organiche e biologiche. Ha una buona biocompatibilità, non tossico, insapore e senza effetti collaterali. Ha un'ampia prospettiva di applicazione nei materiali biomedici.
Orario di pubblicazione: 17 maggio 2022