कामाची प्रगती

विस्तारीत ग्रेफाइट उत्पादन प्रक्रिया

रासायनिक ऑक्सिडेशन

विस्तारीत ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी रासायनिक ऑक्सिडेशन पद्धत ही पारंपारिक पद्धत आहे. या पद्धतीत, नैसर्गिक फ्लेक ग्रेफाइट योग्य ऑक्सिडेंट आणि इंटरकॅलेटिंग एजंटमध्ये मिसळले जाते, एका विशिष्ट तापमानावर नियंत्रित केले जाते, सतत ढवळले जाते आणि विस्तारित ग्रेफाइट मिळवण्यासाठी धुतले जाते, फिल्टर केले जाते आणि वाळवले जाते. रासायनिक ऑक्सिडेशन पद्धत उद्योगात साधी उपकरणे, सोयीस्कर ऑपरेशन आणि कमी खर्चाच्या फायद्यांसह तुलनेने प्रौढ पद्धत बनली आहे.

रासायनिक ऑक्सिडेशनच्या प्रक्रियेच्या पायऱ्यांमध्ये ऑक्सिडेशन आणि इंटरकॅलेशनचा समावेश आहे. ग्रेफाइटचे ऑक्सिडेशन ही विस्तारणीय ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी मूलभूत अट आहे, कारण इंटरकॅलेशन प्रतिक्रिया सहजतेने पुढे जाऊ शकते की नाही हे ग्रेफाइट थरांच्या दरम्यान उघडण्याच्या डिग्रीवर अवलंबून असते. आणि खोलीत नैसर्गिक ग्रेफाइट तापमानात उत्कृष्ट स्थिरता आणि आम्ल आणि अल्कली प्रतिकार असतो, म्हणून ते आम्ल आणि क्षार यांच्याशी प्रतिक्रिया देत नाही, म्हणून, ऑक्सिडंटची भर रासायनिक अक्सिडेशनमध्ये आवश्यक मुख्य घटक बनली आहे.

तेथे अनेक प्रकारचे ऑक्सिडंट्स आहेत, सामान्यतः वापरले जाणारे ऑक्सिडंट्स सॉलिड ऑक्सिडंट्स असतात (जसे पोटॅशियम परमॅंगनेट, पोटॅशियम डायक्रोमेट, क्रोमियम ट्रायऑक्साइड, पोटॅशियम क्लोरेट इ.), काही ऑक्सिडायझिंग लिक्विड ऑक्सिडंट्स (जसे हायड्रोजन पेरोक्साइड, नायट्रिक acidसिड इ.) ). अलिकडच्या वर्षांत असे आढळून आले आहे की पोटॅशियम परमॅंगनेट हे विस्तारित ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी वापरले जाणारे मुख्य ऑक्सिडंट आहे.

ऑक्सिडायझरच्या कृती अंतर्गत, ग्रेफाइटचे ऑक्सिडीकरण केले जाते आणि ग्रेफाइट लेयरमधील न्यूट्रल नेटवर्क मॅक्रोमोलेक्यूल्स पॉझिटिव्ह चार्जसह प्लॅनर मॅक्रोमोलेक्युल्स बनतात. समान सकारात्मक शुल्काच्या तिरस्करणीय प्रभावामुळे, ग्रेफाइट थरांमधील अंतर वाढते, जे इंटरकलेटरला ग्रेफाइट लेयरमध्ये सहजतेने प्रवेश करण्यासाठी एक चॅनेल आणि जागा प्रदान करते. विस्तारीत ग्रेफाइट तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, इंटरकॅलेटिंग एजंट प्रामुख्याने आम्ल आहे. अलिकडच्या वर्षांत, संशोधक प्रामुख्याने सल्फ्यूरिक acidसिड, नायट्रिक acidसिड, फॉस्फोरिक acidसिड, पर्क्लोरिक acidसिड, मिश्रित acidसिड आणि हिमनदी एसिटिक acidसिड वापरतात.

Chemical-oxidation

इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धत

इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धत सतत प्रवाहामध्ये असते, घालाच्या जलीय द्रावणासह इलेक्ट्रोलाइट, ग्रेफाइट आणि मेटल मटेरियल (स्टेनलेस स्टील मटेरियल, प्लॅटिनम प्लेट, लीड प्लेट, टायटॅनियम प्लेट इ.) एक संयुक्त एनोड, मेटल मटेरियल बनवतात. कॅथोड म्हणून इलेक्ट्रोलाइट, बंद लूप तयार करणे; किंवा इलेक्ट्रोलाइटमध्ये निलंबित केलेले ग्रेफाइट, इलेक्ट्रोलाइटमध्ये एकाच वेळी नकारात्मक आणि सकारात्मक प्लेटमध्ये घातलेले, दोन इलेक्ट्रोड्सद्वारे ऊर्जायुक्त पद्धत, एनोडिक ऑक्सिडेशन. ग्रेफाइटची पृष्ठभाग कार्बोकेशनमध्ये ऑक्सिडाइझ केली जाते. त्याच वेळी, इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षण आणि एकाग्रता फरक प्रसाराच्या एकत्रित कृती अंतर्गत, acidसिड आयन किंवा इतर ध्रुवीय इंटरकॅलेंट आयन विस्तारित ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी ग्रेफाइट थरांमध्ये एम्बेड केले जातात.
रासायनिक ऑक्सिडेशन पद्धतीच्या तुलनेत, ऑक्सिडंटचा वापर न करता संपूर्ण प्रक्रियेत विस्तारीत ग्रेफाइट तयार करण्याची इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धत, उपचारांची रक्कम मोठी आहे, संक्षारक पदार्थांचे अवशिष्ट प्रमाण लहान आहे, प्रतिक्रिया नंतर इलेक्ट्रोलाइटचा पुनर्वापर केला जाऊ शकतो, acidसिडचे प्रमाण कमी झाले आहे, खर्च वाचला आहे, पर्यावरण प्रदूषण कमी झाले आहे, उपकरणांचे नुकसान कमी आहे, आणि सेवा आयुष्य वाढवले ​​आहे. अलिकडच्या वर्षांत, इलेक्ट्रोकेमिकल पद्धत हळूहळू विस्तारित ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी पसंतीची पद्धत बनली आहे अनेक फायदे असलेले अनेक उपक्रम.

गॅस फेज डिफ्यूजन पद्धत (दोन-डिब्बे पद्धत)

गॅस-फेज डिफ्यूजन पद्धत म्हणजे वायूच्या स्वरूपात ग्रॅफाइटसह इंटरकलेटरशी संपर्क साधून विस्तारित ग्रेफाइट तयार करणे आणि इंटरकॅलेटिंग प्रतिक्रिया. सामान्यतः, ग्रेफाइट आणि घाला उष्णता-प्रतिरोधक काचेच्या अणुभट्टीच्या दोन्ही टोकांवर ठेवल्या जातात आणि व्हॅक्यूम पंप केला जातो आणि सीलबंद, म्हणून याला दोन -चेंबर पद्धत म्हणून देखील ओळखले जाते. ही पद्धत उद्योगात हॅलाइड -ईजी आणि अल्कली मेटल -ईजी संश्लेषित करण्यासाठी वापरली जाते.
फायदे: अणुभट्टीची रचना आणि क्रम नियंत्रित केला जाऊ शकतो आणि अणुभट्ट्या आणि उत्पादने सहजपणे विभक्त करता येतात.
तोटे: प्रतिक्रिया यंत्र अधिक क्लिष्ट आहे, ऑपरेशन अधिक कठीण आहे, म्हणून आउटपुट मर्यादित आहे, आणि उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत प्रतिक्रिया दिली जाते, वेळ जास्त आहे, आणि प्रतिक्रियेची परिस्थिती खूप जास्त आहे, तयारीचे वातावरण असणे आवश्यक आहे व्हॅक्यूम व्हा, म्हणून उत्पादन खर्च तुलनेने जास्त आहे, मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन अनुप्रयोगांसाठी योग्य नाही.

मिश्रित द्रव अवस्था पद्धत

मिश्रित द्रव अवस्थेची पद्धत म्हणजे विस्तारित ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी हीटिंग रि reactionक्शनसाठी अक्रिय वायू किंवा सीलिंग प्रणालीच्या गतिशीलतेच्या संरक्षणाखाली घातलेली सामग्री थेट ग्रेफाइटमध्ये मिसळणे. हे सामान्यतः अल्कली मेटल-ग्रेफाइट इंटरलामिनर संयुगे (जीआयसी) च्या संश्लेषणासाठी वापरले जाते.
फायदे: प्रतिक्रिया प्रक्रिया सोपी आहे, प्रतिक्रियेची गती वेगवान आहे, ग्रेफाइट कच्चा माल आणि आवेषण यांचे गुणोत्तर बदलून विस्तारित ग्रेफाइटची विशिष्ट रचना आणि रचना पोहोचू शकते, जे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासाठी अधिक योग्य आहे.
तोटे: तयार झालेले उत्पादन अस्थिर आहे, जीआयसीच्या पृष्ठभागाशी जोडलेल्या मुक्त घातलेल्या पदार्थाला सामोरे जाणे कठीण आहे आणि जेव्हा मोठ्या संख्येने संश्लेषण होते तेव्हा ग्रेफाइट इंटरलेमेलर संयुगांची सुसंगतता सुनिश्चित करणे कठीण असते.

Mixed-liquid-phase-method

वितळण्याची पद्धत

पिघलनाची पद्धत म्हणजे विस्तारित ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी इंटरकॅलेटिंग मटेरियल आणि उष्णतेसह ग्रेफाइट मिसळणे. युटेक्टिक घटक प्रणालीचा वितळण्याचा बिंदू (प्रत्येक घटकाच्या वितळण्याच्या बिंदूच्या खाली) कमी करू शकतात या वस्तुस्थितीवर आधारित, ते तयार करण्याची एक पद्धत आहे. दोन किंवा अधिक पदार्थ (जे वितळलेले मीठ प्रणाली तयार करण्यास सक्षम असले पाहिजेत) एकाच वेळी ग्रेफाइट थरांमध्ये समाविष्ट करून टर्नरी किंवा मल्टीकम्पोनेंट जीआयसी. सामान्यतः मेटल क्लोराईड्स - जीआयसी तयार करण्यासाठी वापरले
फायदे: संश्लेषण उत्पादनामध्ये चांगली स्थिरता, धुण्यास सोपे, साधे प्रतिक्रिया यंत्र, कमी प्रतिक्रिया तापमान, कमी वेळ, मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासाठी योग्य आहे.
तोटे: प्रतिक्रिया प्रक्रियेत उत्पादनाची ऑर्डर रचना आणि रचना नियंत्रित करणे कठीण आहे आणि वस्तुमान संश्लेषणात उत्पादनाची ऑर्डर रचना आणि रचनाची सुसंगतता सुनिश्चित करणे कठीण आहे.

कॉम्प्रेशन पद्धत

ग्रेफाइट मॅट्रिक्स अल्कधर्मी पृथ्वी धातू आणि दुर्मिळ पृथ्वी धातू पावडरमध्ये मिसळणे आणि दाबलेल्या परिस्थितीत एम-जीआयसीएस तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देणे ही दाबलेली पद्धत आहे.
तोटे: केवळ जेव्हा धातूचा वाष्प दाब ठराविक उंबरठ्यापेक्षा जास्त असेल, तेव्हा अंतर्भूत प्रतिक्रिया केली जाऊ शकते; तथापि, तापमान खूप जास्त आहे, धातू आणि ग्रेफाइट कारबाईड, नकारात्मक प्रतिक्रिया निर्माण करण्यास सोपे आहे, म्हणून प्रतिक्रिया तापमान एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये नियंत्रित केले जाणे आवश्यक आहे. दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे अंतर्भूत तापमान खूप जास्त आहे, म्हणून त्यावर दबाव लागू करणे आवश्यक आहे प्रतिक्रिया तापमान कमी करा ही पद्धत कमी वितळण्याच्या बिंदूसह मेटल-जीआयसीएस तयार करण्यासाठी योग्य आहे, परंतु डिव्हाइस क्लिष्ट आहे आणि ऑपरेशनची आवश्यकता कठोर आहे, म्हणून ती आता क्वचितच वापरली जाते.

स्फोट पद्धत

स्फोटक पद्धत सामान्यतः ग्रेफाइट आणि विस्तार एजंट वापरते जसे की KClO4, Mg (ClO4) 2 H nH2O, Zn (NO3) 2 nH2O pyropyros किंवा तयार केलेले मिश्रण, जेव्हा ते गरम होते, तेव्हा ग्रेफाइट एकाच वेळी ऑक्सिडेशन आणि इंटरकॅलेशन प्रतिक्रिया कॅम्बियम कंपाऊंड, जे नंतर होते "स्फोटक" मार्गाने विस्तारित, अशा प्रकारे विस्तारित ग्रेफाइट मिळवणे. जेव्हा धातूचे मीठ विस्तार एजंट म्हणून वापरले जाते, तेव्हा उत्पादन अधिक जटिल असते, ज्यामध्ये केवळ विस्तारित ग्रेफाइटच नाही तर धातू देखील असते.

The-explosion-method