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可膨脹石墨是通過在鱗片石墨的層狀晶體結(jié)構(gòu)中插入酸(通常用硫酸、硝l酸或有機(jī)酸)進(jìn)行反應(yīng)制得。此過程中,我們必須要使用一些氧化劑,高倍可膨脹石墨,如H2O2、HNO3或者KMnO4 等;或者可以通過電化學(xué)的方法制備石墨插層化合物。完成反應(yīng)后,再進(jìn)行中和、水洗和干燥而制作成的產(chǎn)品。 可膨脹石墨的膨脹特性不同于其他膨脹l劑。在受到高溫時,由于吸留在層間點陣中化合物分解,可膨脹石墨膨脹,變成密度很低的蠕蟲狀。膨脹后的石墨可在阻燃材料表面形成一個非常好的絕熱層,能有效隔熱。其自身在火災(zāi)中的熱釋放率低,質(zhì)量損失小,產(chǎn)生的煙氣少。所以近年來,可膨脹石墨作為一種膨脹型阻燃劑應(yīng)用于合成材料中,并且在科研及工業(yè)領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。
環(huán)保領(lǐng)域高溫膨化得到的可膨脹石墨,具有豐富的孔結(jié)構(gòu),因而有優(yōu)良的吸附性能,所以在環(huán)保和生物醫(yī)學(xué)上有廣泛的用途??膳蛎浭目捉Y(jié)構(gòu)有開放孔和封閉孔兩種,孔容積占98 %左右,而且以大孔為主,孔徑分布范圍 1~10. 3 nm。。由于它是以大孔、中孔為主,所以與活性炭等微孔材料在吸附特性上也有所不同。。它適于液相吸附,而不適于氣相吸附。
可膨脹石墨在液相吸附中它親油疏水。1 g 可膨脹石墨可吸附 80 g 以上重油,因而它是一種很有前途的清除水面油污染的環(huán)保材料。在化工企業(yè)的廢水治理中 ,常采用微生物(細(xì)菌)處理 ,可膨脹石墨是一種很好的微生物載體,特別是對油脂類有機(jī)大分子污染的水處理中,由于化學(xué)穩(wěn)定性好又可再生復(fù)用,因此有良好的應(yīng)用前景。醫(yī)學(xué)由于可膨脹石墨有對有機(jī)、生物大分子的吸附特性,在生物醫(yī)學(xué)材料上有廣泛的應(yīng)用前景。
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