CN101100298A - 一种制备膨胀石墨的方法 - Google Patents

一种制备膨胀石墨的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101100298A
CN101100298A CNA2007100726193A CN200710072619A CN101100298A CN 101100298 A CN101100298 A CN 101100298A CN A2007100726193 A CNA2007100726193 A CN A2007100726193A CN 200710072619 A CN200710072619 A CN 200710072619A CN 101100298 A CN101100298 A CN 101100298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
expanded graphite
preparing expanded
mixture
oxygenant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100726193A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100540468C (zh
Inventor
范壮军
魏彤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CNB2007100726193A priority Critical patent/CN100540468C/zh
Publication of CN101100298A publication Critical patent/CN101100298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100540468C publication Critical patent/CN100540468C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供的是种制备膨胀石墨的方法。将天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂按照鳞片石墨∶无机插层剂∶有机插层剂∶氧化剂的重量比＝1∶0.5～10∶0～10∶0.01～5的比例均匀混合；将上述混合物直接放入功率为500～6000W的微波加热设备中进行膨胀，微波膨胀时间为20s～30min，即得膨胀石墨。本发明的优点体现在：操作简单、生产周期短，反应物混合后甚至在1分钟内就可以膨化制备膨胀石墨。生产过程中不用水洗、避免了大量含酸废水的生成。由于使用微波作热源，避免了传统的高温设备，因此显著降低了能耗。

Description

一种制备膨胀石墨的方法
(一)技术领域
本发明涉及的是一种膨胀石墨的方法。
(二)背景技术
膨胀石墨由于其优异的物理和化学性能，可广泛用于钢铁、冶金、石油、化工机械、宇航等工业部门。例如膨胀石墨制成的柔性石墨制品被誉为世界“密封之王”在机械密封领域具有极其重要的地位；膨胀石墨在环保领域可作为吸油材料用于废油回收以及废水治理中的微生物载体；由膨胀石墨制备的石墨散热板成为取代铜、铝等传统金属材料的新一代的散热基材。此外膨胀石墨还可用作医用敷料、催化剂、固定化载体及固体电解液等。
目前，膨胀石墨主要是由化学氧化法制备。天然鳞片石墨经由氧化、酸化插层、水洗、干燥、高温膨化制得蠕虫状膨胀石墨。例如专利申请号为03122338.9，名称为“一种无硫低灰高纯膨胀石墨的制备方法”中记载的技术方案，是将高碳天然鳞片石墨、硝酸、乙酸酐、高氯酸混合在30～50℃反应30～120分钟制备酸化石墨、然后经水洗、干燥、以及盐酸和氢氟酸混合酸的浸渍、脱酸、再干燥后900～1000℃膨化制得膨胀倍率为200～400mL/g的膨胀石墨。整个工艺操作周期长，而且需要900～1000℃高温、能耗大，而且在生产过程中产生大量废气、废水造成环境污染。因此改进工艺、使膨胀石墨的生产更环保、高效、节能是目前急待解决的问题。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种生产周期短、能耗底、生产过程中不产生废水的一种制备膨胀石墨的方法。
本发明的目的是这样实现的：
(1)将天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂按照鳞片石墨∶无机插层剂∶有机插层剂∶氧化剂的重量比＝1∶0.5～10∶0～10∶0.01～5的比例均匀混合。
(2)将上述混合物直接放入功率为500～6000W的微波加热设备中进行膨胀，微波膨胀时间为20s～30min，即得膨胀石墨。
本发明还可以包括：
1、所述的无机插层剂为硫酸、磷酸、硝酸中的一种或两种以上任何比例的混合物。
2、所述的有机插层剂为脂肪族羧酸、酸酐或活性羧酸衍生物如烷基酯中的一种或两种以上任何比例的混合物。
3、所述的脂肪族羧酸是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、草酸、富马酸、马来酸、丙二酸或丁二酸中的一种，优选为甲酸、乙酸、丙酸或草酸。
4、所述的酸酐是乙酸酐或丙酸酐。
5、所述的烷基酯是甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、草酸二甲酯或草酸二乙酯。
6、所述的氧化剂为硝酸、氯酸钾、铬酸、高锰酸钾、铬酸钾、重铬酸钾或高氯酸中的一种或两种以上任何比例的混合物。
7、所述的天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂的优选混合比为：鳞片石墨∶无机插层剂∶有机插层剂∶氧化剂的重量比＝1∶0.5～5∶0～1∶0.01～1。
8、所述的微波加热设备功率优选为700～3000W，微波膨胀时间，优选为20s～2min。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)插层反应与膨胀反应在一个操作单元中进行，操作简单、生产周期短，反应物混合后甚至在1分钟内就可以膨化制备膨胀石墨。
(2)生产过程中不用水洗、避免了大量含酸废水的生成。
(3)由于使用微波作热源，避免了传统的高温设备，因此显著降低了能耗。
(四)附图说明
附图是采用本发明的方法获得的膨胀体积为240mL/g的膨胀石墨的微观结构图。
(五)具体实施方式
下面举例对本发明做更详细地描述：
实施例1
将鳞片石墨、硝酸、重铬酸钾按重量比1∶5∶0.3的比例混合均匀后，放入微波炉中在800W的功率加热膨化2分钟，获得膨胀体积为240mL/g的膨胀石墨。
实施例2
将鳞片石墨、硫酸、草酸、高氯酸按重量比1∶0.5∶0.2∶0.5的比例混合均匀后，放入微波炉中在700W的功率加热膨化1分钟，获得膨胀体积为200mL/g的膨胀石墨。
实施例3
将鳞片石墨、磷酸、乙酸酐、高氯酸按重量比1∶2∶1∶1的比例混合均匀后，放入微波炉中在2000W的功率加热膨化1分钟，获得膨胀体积为235mL/g的膨胀石墨。
实施例4
将鳞片石墨、硝酸、甲酸、高锰酸钾按重量比1∶5∶0.3∶0.4的比例混合均匀后，放入微波炉中在3000W的功率加热膨化20秒，获得膨胀体积为335mL/g的膨胀石墨。
实施例5
将鳞片石墨、硝酸、甲酸甲酯、高锰酸钾按重量比1∶1∶0.5∶0.6的比例混合均匀后，放入微波炉中在1000W的功率加热膨化40秒，获得膨胀体积为310mL/g的膨胀石墨。
实施例6
将鳞片石墨、硝酸、乙酸酐、高锰酸钾按重量比1∶2∶0.3∶0.4的比例混合均匀后，放入微波炉中在1000W的功率加热膨化1分钟，获得膨胀体积为350mL/g的膨胀石墨。

Claims (9)

1、一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：
(1)将天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂按照鳞片石墨∶无机插层剂∶有机插层剂∶氧化剂的重量比＝1∶0.5～10∶0～10∶0.01～5的比例均匀混合；
(2)将上述混合物直接放入功率为500～6000W的微波加热设备中进行膨胀，微波膨胀时间为20s～30min，即得膨胀石墨。
2、根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的无机插层剂为硫酸、磷酸、硝酸中的一种或两种以上任何比例的混合物。
3、根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的有机插层剂为脂肪族羧酸、酸酐或活性羧酸衍生物如烷基酯中的一种或两种以上任何比例的混合物。
4、根据权利要求3所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的脂肪族羧酸是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、草酸、富马酸、马来酸、丙二酸或丁二酸中的一种，优选为甲酸、乙酸、丙酸或草酸。
5、根据权利要求3所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的酸酐是乙酸酐或丙酸酐。
6、根据权利要求3所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的烷基酯是甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、草酸二甲酯或草酸二乙酯。
7、根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的氧化剂为硝酸、氯酸钾、铬酸、高锰酸钾、铬酸钾、重铬酸钾或高氯酸中的一种或两种以上任何比例的混合物。
8、根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂的优选混合比为：鳞片石墨∶无机插层剂∶有机插层剂∶氧化剂的重量比＝1∶0.5～5∶0～1∶0.01～1。
9、根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法，其特征是：所述的微波加热设备功率优选为700～3000W，微波膨胀时间，优选为20s～2min。
CNB2007100726193A 2007-08-07 2007-08-07 一种制备膨胀石墨的方法 Expired - Fee Related CN100540468C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100726193A CN100540468C (zh) 2007-08-07 2007-08-07 一种制备膨胀石墨的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100726193A CN100540468C (zh) 2007-08-07 2007-08-07 一种制备膨胀石墨的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101100298A true CN101100298A (zh) 2008-01-09
CN100540468C CN100540468C (zh) 2009-09-16

Family

ID=39034782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100726193A Expired - Fee Related CN100540468C (zh) 2007-08-07 2007-08-07 一种制备膨胀石墨的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100540468C (zh)

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101570483A (zh) * 2009-03-27 2009-11-04 攀枝花学院 一种酯催化合成的方法
CN101891186A (zh) * 2010-06-11 2010-11-24 北京工业大学 一种采用微波膨化法制备膨胀石墨的方法
CN102292285A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 陶氏环球技术有限责任公司 用于制备氧化石墨的硝酸盐基方法
CN102320600A (zh) * 2011-08-17 2012-01-18 山东东昀石墨科技有限公司 一种低硫可膨胀石墨（石墨层间化合物）的制备方法
CN102476797A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 海洋王照明科技股份有限公司 可膨胀石墨的制备方法
CN103140441A (zh) * 2010-08-11 2013-06-05 特密高股份有限公司 粉碎的膨胀石墨聚结体、其制备方法、及其应用
CN103476226A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司 一种高导热石墨散热片的制备方法
RU2524933C1 (ru) * 2012-12-26 2014-08-10 Андрей Павлович Захаров Способ и установка для производства терморасширенного графита
CN104884383A (zh) * 2012-12-28 2015-09-02 Posco公司 氧化石墨烯、石墨烯-聚合物复合体、包含石墨烯-聚合物复合体的涂覆液、涂覆石墨烯-聚合物复合体的钢板及其制造方法
CN105016332A (zh) * 2015-08-11 2015-11-04 无锡桥阳机械制造有限公司 一种可膨胀石墨的制备工艺
CN106348653A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 钱玉连 一种夹心房板使用的隔音保温内衬材料及其制备方法
CN106430178A (zh) * 2016-11-04 2017-02-22 辽宁省地质矿产研究院 一种微细鳞片无硫膨胀石墨的微波化学制备方法
CN106698417A (zh) * 2015-11-17 2017-05-24 上海驭扬投资有限公司 一种无硫可膨胀石墨的制备方法
CN107129857A (zh) * 2017-05-31 2017-09-05 江苏海川卓越密封材料有限公司 防锈耐磨的环保型密封脂及其制备方法
CN107129613A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 哈尔滨工业大学 一种基于喷雾干燥及热压硫化相结合制备石墨烯/橡胶复合材料的方法
CN107445158A (zh) * 2017-09-30 2017-12-08 湖南国盛石墨科技有限公司 微晶石墨膨涨工艺
CN107500286A (zh) * 2017-09-30 2017-12-22 湖南国盛石墨科技有限公司 微晶石墨膨化工艺
CN107572515A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 湖南国盛石墨科技有限公司 可膨胀微晶石墨的制备方法
CN107840321A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 北京化工大学 一种具有褶皱的氧化石墨烯、其制备方法及用途
CN108689403A (zh) * 2018-08-30 2018-10-23 多凌新材料科技股份有限公司 超临界流体辅助制备可膨胀石墨的方法
CN109467790A (zh) * 2018-12-27 2019-03-15 镇江市宜扬密封制品有限公司 一种超高分子量聚乙烯制品
CN109467658A (zh) * 2018-11-13 2019-03-15 大同新成新材料股份有限公司 一种改性石墨烯浆料的制备方法及制备装置
CN110510608A (zh) * 2019-09-12 2019-11-29 广州机械科学研究院有限公司 一种提高鳞片石墨抗氧化性的抗氧化剂及其应用
CN112645321A (zh) * 2020-12-24 2021-04-13 王海鹏 一种电解法制备可膨胀石墨的生产工艺
CN112662381A (zh) * 2020-12-26 2021-04-16 国网甘肃省电力公司经济技术研究院 一种用于吸附储热材料的骨架材料的制备方法及其应用
CN112723354A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 鸡西市海盛新能源材料有限公司 一种制备高起始温度可膨胀石墨的生产工艺
CN115504466A (zh) * 2022-09-26 2022-12-23 鸡西环宇新能源材料有限公司 一种制备膨胀石墨的方法及其装置

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102292285A (zh) * 2009-01-26 2011-12-21 陶氏环球技术有限责任公司 用于制备氧化石墨的硝酸盐基方法
CN102292285B (zh) * 2009-01-26 2014-05-28 陶氏环球技术有限责任公司 用于制备氧化石墨的硝酸盐基方法
CN101570483A (zh) * 2009-03-27 2009-11-04 攀枝花学院 一种酯催化合成的方法
CN101891186A (zh) * 2010-06-11 2010-11-24 北京工业大学 一种采用微波膨化法制备膨胀石墨的方法
CN101891186B (zh) * 2010-06-11 2012-01-18 北京工业大学 一种采用微波膨化法制备膨胀石墨的方法
US9187612B2 (en) 2010-08-11 2015-11-17 Imerys Graphite & Carbon Switzerland Sa Ground expanded graphite agglomerates, methods of making, and applications of the same
CN103140441A (zh) * 2010-08-11 2013-06-05 特密高股份有限公司 粉碎的膨胀石墨聚结体、其制备方法、及其应用
US9527740B2 (en) 2010-08-11 2016-12-27 Imerys Graphite & Carbon Switzerland Sa Ground expanded graphite agglomerates, methods of making, and applications of the same
CN103140441B (zh) * 2010-08-11 2015-12-16 英默里斯石墨及活性炭瑞士有限公司 粉碎的膨胀石墨聚结体、其制备方法、及其应用
CN102476797A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 海洋王照明科技股份有限公司 可膨胀石墨的制备方法
CN102476797B (zh) * 2010-11-29 2013-10-02 海洋王照明科技股份有限公司 可膨胀石墨的制备方法
CN102320600A (zh) * 2011-08-17 2012-01-18 山东东昀石墨科技有限公司 一种低硫可膨胀石墨（石墨层间化合物）的制备方法
RU2524933C1 (ru) * 2012-12-26 2014-08-10 Андрей Павлович Захаров Способ и установка для производства терморасширенного графита
CN104884383A (zh) * 2012-12-28 2015-09-02 Posco公司 氧化石墨烯、石墨烯-聚合物复合体、包含石墨烯-聚合物复合体的涂覆液、涂覆石墨烯-聚合物复合体的钢板及其制造方法
CN104884383B (zh) * 2012-12-28 2018-04-03 Posco公司 氧化石墨烯、石墨烯‑聚合物复合体
CN103476226B (zh) * 2013-08-27 2016-07-27 深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司 一种高导热石墨散热片的制备方法
CN103476226A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 深圳市鸿富诚屏蔽材料有限公司 一种高导热石墨散热片的制备方法
CN105016332A (zh) * 2015-08-11 2015-11-04 无锡桥阳机械制造有限公司 一种可膨胀石墨的制备工艺
CN106698417A (zh) * 2015-11-17 2017-05-24 上海驭扬投资有限公司 一种无硫可膨胀石墨的制备方法
CN106348653A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 钱玉连 一种夹心房板使用的隔音保温内衬材料及其制备方法
CN107840321A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 北京化工大学 一种具有褶皱的氧化石墨烯、其制备方法及用途
CN107840321B (zh) * 2016-09-21 2019-11-22 北京化工大学 一种具有褶皱的氧化石墨烯、其制备方法及用途
CN106430178A (zh) * 2016-11-04 2017-02-22 辽宁省地质矿产研究院 一种微细鳞片无硫膨胀石墨的微波化学制备方法
CN107129613A (zh) * 2017-04-28 2017-09-05 哈尔滨工业大学 一种基于喷雾干燥及热压硫化相结合制备石墨烯/橡胶复合材料的方法
CN107129613B (zh) * 2017-04-28 2019-03-08 哈尔滨工业大学 一种基于喷雾干燥及热压硫化相结合制备石墨烯/橡胶复合材料的方法
CN107129857A (zh) * 2017-05-31 2017-09-05 江苏海川卓越密封材料有限公司 防锈耐磨的环保型密封脂及其制备方法
CN107572515A (zh) * 2017-09-30 2018-01-12 湖南国盛石墨科技有限公司 可膨胀微晶石墨的制备方法
CN107445158A (zh) * 2017-09-30 2017-12-08 湖南国盛石墨科技有限公司 微晶石墨膨涨工艺
CN107500286A (zh) * 2017-09-30 2017-12-22 湖南国盛石墨科技有限公司 微晶石墨膨化工艺
CN108689403A (zh) * 2018-08-30 2018-10-23 多凌新材料科技股份有限公司 超临界流体辅助制备可膨胀石墨的方法
CN109467658A (zh) * 2018-11-13 2019-03-15 大同新成新材料股份有限公司 一种改性石墨烯浆料的制备方法及制备装置
CN109467790A (zh) * 2018-12-27 2019-03-15 镇江市宜扬密封制品有限公司 一种超高分子量聚乙烯制品
CN110510608A (zh) * 2019-09-12 2019-11-29 广州机械科学研究院有限公司 一种提高鳞片石墨抗氧化性的抗氧化剂及其应用
CN112645321A (zh) * 2020-12-24 2021-04-13 王海鹏 一种电解法制备可膨胀石墨的生产工艺
CN112723354A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 鸡西市海盛新能源材料有限公司 一种制备高起始温度可膨胀石墨的生产工艺
CN112723354B (zh) * 2020-12-24 2021-07-30 鸡西市海盛新能源材料有限公司 一种制备高起始温度可膨胀石墨的生产工艺
CN112662381A (zh) * 2020-12-26 2021-04-16 国网甘肃省电力公司经济技术研究院 一种用于吸附储热材料的骨架材料的制备方法及其应用
CN115504466A (zh) * 2022-09-26 2022-12-23 鸡西环宇新能源材料有限公司 一种制备膨胀石墨的方法及其装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN100540468C (zh) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100540468C (zh) 一种制备膨胀石墨的方法
CN109569691B (zh) 硼掺杂氮化碳的制备方法及其产品和应用
CN105271203B (zh) 多孔共掺杂石墨烯及其制备方法
CN102583328B (zh) 一种微波膨化制备氧化石墨烯的工艺方法
CN102942177B (zh) 一种石墨烯片的制备方法
CN101181690B (zh) 纳米碳化钨的微波诱导催化制备方法
CN105236398B (zh) 一种微波辅助制备石墨烯的生产方法
CN103194182A (zh) 一种梯级多孔异质复合相变材料的制备方法
CN111302302B (zh) 一种基于微波加热的热化学制氢系统及其制氢方法与应用
CN110342501A (zh) 一种高能脉冲微波快速还原制备高质量还原石墨烯的方法
CN106898494B (zh) 一种中间相碳微球-碳纳米管复合材料的制备方法
CN109103442A (zh) 一种石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法
CN106185881A (zh) 一种利用中低碳细鳞片石墨制备无硫膨胀石墨的方法
CN101774581B (zh) 利用交替微波加热制备碳化钨/炭气凝胶复合材料的方法
CN105800593A (zh) 一种制备薄层石墨烯的方法
CN115414937A (zh) 一种微波催化热解废塑料制备碳纳米管用催化剂及其制备方法和应用
CN103476226A (zh) 一种高导热石墨散热片的制备方法
CN111974436B (zh) 一种石墨相氮化碳及其制备方法、以及光催化水产氢的方法
CN106276830A (zh) 一种微波合成金属磷化物的制备方法
CN108821266B (zh) 一种氮掺杂石墨烯的制备方法
CN104555981A (zh) 一种微波选择性氧化纯化碳纳米管的方法
CN106185931A (zh) 一种高比表面积活性炭的制备方法
CN106809808A (zh) 一种均匀空心球状vn纳米颗粒的制备方法
CN101134599A (zh) 一种纳米铁酸铜的制备方法
CN108620133B (zh) 一种二维横向聚合物异质结可见光响应催化产氢材料的制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090916

Termination date: 20120807