1) Zavedenie expandovateľného grafitu
Expandovateľný grafit, tiež známy ako flexibilný grafit alebo červíkový grafit, je nový typ uhlíkového materiálu. Expandovaný grafit má mnoho výhod, ako je veľká špecifická plocha, vysoká povrchová aktivita, dobrá chemická stabilita a odolnosť voči vysokej teplote. Spoločným procesom prípravy expandovaného grafitu je brať prírodný vločkový grafit ako materiál, najprv vygenerovať expandovateľný grafit oxidačným procesom a potom ho expandovať na expandovaný grafit. V prípade vysokej teploty môže expandovaný grafitový materiál okamžite expandovať 150 až 300-krát v objeme a zmeniť sa z vločiek na červíky, takže štruktúra je voľná, porézna a zakrivená, plocha sa zväčšuje, povrchová energia sa zlepšuje , adsorpčná sila vločkového grafitu je zvýšená a červovitý grafit môže byť zabudovaný sám o sebe, takže materiál má funkcie spomaľovača horenia, tesnenia a adsorpcie a je široko používaný v oblastiach života, armády, ochrany životného prostredia , chemický priemysel a pod.
2) Spôsob prípravy expandovaného grafitu
Chemická oxidácia a elektrochemická oxidácia sa väčšinou používajú pre expandovaný grafit. Tradičná metóda chemickej oxidácie má jednoduchý proces a stabilnú kvalitu, ale existujú určité problémy, ako je odpad kyseliny a vysoký obsah síry vo výrobkoch. Elektrochemická metóda nepoužíva oxidanty, kyslý roztok možno mnohokrát recyklovať, s nízkym znečistením životného prostredia a nízkymi nákladmi, ale výťažok je nízky a požiadavky na materiály elektród sú vysoké. V súčasnosti sa obmedzuje len na laboratórny výskum. Okrem rôznych oxidačných metód majú tieto dve metódy rovnakú dodatočnú úpravu, ako je odkyslenie, umývanie vodou a sušenie. Metóda chemickej oxidácie je doteraz najpoužívanejšou metódou. Tento proces je vyspelý a široko sa popularizoval a používa v priemysle.
3)Rozdiel medzi expandovaným grafitom a grafénom
Grafén a expandovaný grafit majú rozdielne vlastnosti v štruktúre materiálu aj v oblasti použitia. Expandovaný grafit môže byť použitý ako surovina na výrobu grafénu. Napríklad metóda Hummers môže byť použitá na získanie oxidu grafénu pomocou ultrazvukovej expanzie oxidu grafitu. Keď sa expandovaný grafit stiahne do jedného kusu, stane sa z neho grafén. Ak je odizolovaný do niekoľkých vrstiev, ide o niekoľko vrstiev grafénu. Grafénové nanovrstvy je možné pripraviť z viac ako desiatich až 30 vrstiev.
4) Praktické oblasti použitia expandovaného grafitu
1. Aplikácia medicínskych materiálov
Lekársky obväz vyrobený z expandovaného grafitu môže nahradiť väčšinu tradičnej gázy pre svoje mnohé vynikajúce vlastnosti.
2. Aplikácia vojenských materiálov
Expandovaný grafit je rozdrvený na jemný prášok, ktorý má silné rozptylové a absorpčné vlastnosti voči infračervenej vlne. Premena jeho jemného prášku na vynikajúci infračervený tieniaci materiál hrá dôležitú úlohu vo fotoelektrickom protiopatrení v modernej vojne.
3. Aplikácia materiálov na ochranu životného prostredia
Expandovaný grafit je široko používaný v oblasti ochrany životného prostredia pre svoju nízku hustotu, netoxický, bez znečistenia, ľahké spracovanie a vynikajúcu adsorpciu.
4. Biomedicínske materiály
Uhlíkový materiál má vynikajúcu kompatibilitu s ľudským telom a je dobrým biomedicínskym materiálom. Ako nový typ uhlíkového materiálu má expandovaný grafitový materiál vynikajúce adsorpčné vlastnosti pre organické a biologické makromolekuly. Má dobrú biokompatibilitu, je netoxický, bez chuti a bez vedľajších účinkov. Má široké uplatnenie v biomedicínskych materiáloch.
Čas odoslania: 17. mája 2022