氧化石墨(graphiteoxide)
石墨和氧之間形成的一種化合物。又稱石墨酸(graphiteacid)。其化學分子式因制備方法及水分含量的不同而不同,碳原子與氧原子的比例大約在6:1~6:2.5之間,碳原子與烴基的比例大約為6:1。
氧化石墨的制作方法主要有斯坦登麥爾(standenmaier)法和休默斯(hummers)法兩種。
(1)斯坦登麥爾法。將10g石墨粉(88~54μm)加人到0℃左右的400mL濃硫酸和200mL濃硝酸的混合液中,將200gKClO3粉逐次添加到上述混合物中,不斷攪拌直至反應結束。將此反應產物注入10L蒸餾水中,在0℃進行冷卻,然后在低于70℃的溫度下進行洗滌、干燥。
(2)休默斯法。將100g鱗片石墨(325目),50gNaNO3加入到2.3L濃度96%的工業硫酸中,將混合物置于預先冷卻至0℃的15L蓄電池槽中,然后加人300gKMnO4。加入KMnO4時,不僅要強力攪拌而且要控制添加速度以控制反應器的溫度不高于室溫。當混合液冷至35℃±3℃時,保持30min。隨著氧化反應的進行,反應物的顏色不斷變化,藍,綠,黃最后在干燥狀態下的氧化石墨為棕色。
氧化石墨的晶體結構為四面體,在四面體的角上為碳原子,由氧原子在間位的位置上將它們聯結
圖3步進式陽極澆注機生產示意圖起來,同時還有烴基的聯結鍵,碳網平面仍為芳香族平面,碳與氧的極強的共價鍵相結合,C/C的面間距在最干燥狀態下約為0.6nm。C/O約為0.243~0.35nm,氧與氫形成=O.OH.ClOOH基與碳相結合。
由于氧化石墨具有極強的吸濕性,所以面間距隨著水分含量而變化,但水含量不能超過臨界濃度,否則會導致分解。
氧化石墨的用途有:(1)在干電池中用做去極化劑。(2)摻人到膨脹石墨中可減少厚制品的開裂。(3)制備石墨層間化合物。
©2008-2023 福建明海鑫企業股份有限公司 閩ICP備07035527號-1
閩公網安備 35040302610038號