Oxidazio kimikoa grafito hedagarria prestatzeko metodo tradizionala da. Metodo honetan, grafito ezkata naturala oxidatzaile eta interkalatzaile egokiarekin nahasten da, tenperatura jakin batean kontrolatzen da, etengabe nahasten da, eta garbitu, iragazten eta lehortzen da grafito hedagarria lortzeko. Oxidazio kimikoa metodo nahiko heldua bihurtu da industrian ekipamendu sinpleen, funtzionamendu erosoaren eta kostu baxuaren abantailekin.
Oxidazio kimikoaren prozesuko urratsak oxidazioa eta interkalazioa barne hartzen ditu. Grafitoaren oxidazioa grafito hedagarria eratzeko oinarrizko baldintza da, interkalazio-erreakzioa leunki aurrera egin daitekeen ala ez grafito-geruzen arteko irekitze-mailaren araberakoa baita. Eta grafito naturala gelan. tenperaturak egonkortasun bikaina eta azido eta alkali erresistentzia du, beraz, ez du azido eta alkaliarekin erreakzionatzen, beraz, oxidatzailea gehitzea oxidazio kimikoan funtsezko osagai bihurtu da.
Oxidatzaile mota asko daude, orokorrean erabiltzen diren oxidatzaileak oxidatzaile solidoak dira (esaterako, potasio permanganatoa, potasio dikromatoa, kromo trioxidoa, potasio kloratoa, etab.), oxidatzaile likido oxidatzaile batzuk ere izan daitezke (adibidez, hidrogeno peroxidoa, azido nitrikoa, etab. ). Azken urteotan aurkitu da potasio permanganatoa dela grafito hedagarria prestatzeko erabiltzen den oxidatzaile nagusia.
Oxidatzailearen eraginez, grafitoa oxidatu egiten da eta grafito geruzan dauden sare neutroko makromolekulak karga positiboa duten makromolekula plano bihurtzen dira. Karga positibo beraren efektu aldaratzailea dela eta, grafito geruzen arteko distantzia handitzen da, eta horrek kanal bat eta tartea eskaintzen dio intercaladoreari grafito geruza leunki sartzeko. Grafito hedagarriaren prestaketa-prozesuan, elkarren arteko agentea azidoa da batez ere. Azken urteotan, ikertzaileek batez ere azido sulfurikoa, azido nitrikoa, azido fosforikoa, azido perklorikoa, azido mistoa eta azido azetiko glaziala erabiltzen dituzte.
Metodo elektrokimikoa korronte konstantean dago, txertaketaren ur-disoluzioarekin elektrolitoak, grafitoak eta metalezko materialak (altzairu herdoilgaitzezko materiala, platinozko plaka, berunezko plaka, titaniozko plaka, etab.) anodo konposatu bat osatzen dute, metalezko materialak barnean txertatuta. elektrolitoa katodo gisa, begizta itxi bat osatuz; Edo elektrolitoan esekita dagoen grafitoa, elektrolitoan aldi berean plaka negatiboan eta positiboan txertatuta, bi elektrodoen bidez dinamizatzen dira metodoa, oxidazio anodikoa. Grafitoaren gainazala karbokationera oxidatzen da. Aldi berean, erakarpen elektrostatikoen eta kontzentrazio diferentziaren difusioaren ekintza konbinatuaren pean, ioi azidoak edo beste ioi intercalante polar batzuk txertatzen dira grafito geruzen artean grafito hedagarria osatzeko.
Oxidazio kimikoko metodoarekin alderatuta, grafito hedagarria prozesu osoan oxidatzailerik erabili gabe prestatzeko metodo elektrokimikoa, tratamendu-kopurua handia da, substantzia korrosiboen hondar-kopurua txikia da, elektrolitoa erreakzioaren ondoren birziklatu daiteke, azido-kopurua murrizten da, kostua aurrezten da, ingurumen-kutsadura murrizten da, ekipoen kaltea txikia da eta zerbitzu-bizitza luzatzen da. Azken urteotan, metodo elektrokimikoa pixkanaka-pixkanaka grafito hedagarria prestatzeko metodo hobetsia bihurtu da. abantaila asko dituzten enpresa asko.
Gas-fasearen difusio-metodoa grafito hedagarria ekoiztea da interkaladorea grafitoarekin gas-forman kontaktuan jarriz eta elkarren arteko erreakzioan. Oro har, grafitoa eta txertaketa bero-erresistentearen beira-erreaktorearen bi muturretan jartzen dira, eta hutsa ponpatzen da eta zigilatua, beraz, bi ganberako metodoa bezala ere ezagutzen da.Metodo hau haluroa -EG eta metal alkalinoa -EG sintetizatzeko erabili ohi da industrian.
Abantailak: erreaktorearen egitura eta ordena kontrola daitezke, eta erreaktiboak eta produktuak erraz bereiz daitezke.
Desabantailak: erreakzio-gailua konplexuagoa da, eragiketa zailagoa da, beraz, irteera mugatua da eta erreakzioa tenperatura altuko baldintzetan egin behar da, denbora luzeagoa da eta erreakzio-baldintzak oso altuak dira, prestatzeko inguruneak behar du. hutsean egon, beraz, ekoizpen kostua nahiko altua da, ez da egokia eskala handiko ekoizpen aplikazioetarako.
Fase likido mistoaren metodoa txertatutako materiala grafitoarekin zuzenean nahastea da, gas geldoaren mugikortasunaren edo zigilatzeko sistemaren babespean, grafito hedagarria prestatzeko erreakzio berotzeko. Metal alkalino-grafito laminar-konposatuen (GIC) sintesirako erabili ohi da.
Abantailak: erreakzio-prozesua erraza da, erreakzio-abiadura azkarra da, grafitozko lehengaien eta txertaketen proportzioa aldatuz grafito hedagarriaren egitura eta konposizio jakin batera irits daitezke, masa-ekoizpenerako egokiagoa.
Desabantailak: Eratutako produktua ezegonkorra da, zaila da GICs gainazalean txertatutako substantzia askeari aurre egitea, eta zaila da grafito interlamelar konposatuen koherentzia ziurtatzea sintesi kopuru handia denean.
Urtze-metodoa grafitoa elkarren arteko materialarekin eta beroarekin nahastea da, grafito hedagarria prestatzeko. Osagai eutektikoek sistemaren urtze-puntua jaitsi dezaketela (osagai bakoitzaren urtze-puntuaren azpitik) oinarritzat hartuta, hau prestatzeko metodo bat da. GIC ternarioak edo osagai anitzekoak grafito geruzen artean aldi berean bi substantzia edo gehiago (gatz urtutako sistema eratzeko gai izan behar dutenak) sartuz. Orokorrean kloruro metalikoak prestatzeko erabiltzen dira - GICak.
Abantailak: sintesi produktuak egonkortasun ona du, garbitzeko erraza, erreakzio-gailu sinplea, erreakzio tenperatura baxua, denbora laburra, eskala handiko ekoizpenerako egokia.
Desabantailak: zaila da erreakzio-prozesuan produktuaren ordena-egitura eta konposizioa kontrolatzea, eta zaila da produktuaren ordena-egitura eta konposizioaren koherentzia ziurtatzea masaren sintesian.
Presio-metodoa grafito-matrizea metal lur alkalinoarekin eta lur arraroen hautsarekin nahastea da eta presio-baldintzetan M-GICS ekoizteko erreakzionatzea da.
Desabantailak: Metalaren lurrun-presioak atalase jakin bat gainditzen duenean soilik txertatzeko erreakzioa egin daiteke; Hala ere, tenperatura altuegia da, erraza da metalak eta grafitoak karburoak osatzeko eragiteko, erreakzio negatiboa, beraz, erreakzio-tenperatura tarte jakin batean erregulatu behar da. Lur arraroen metalen txertatze-tenperatura oso altua da, beraz, presioa aplikatu behar zaio. erreakzio-tenperatura murriztu.Metodo hau egokia da fusio-puntu baxuko metal-GICS prestatzeko, baina gailua konplikatua da eta funtzionamendu-eskakizunak zorrotzak dira, beraz, orain gutxitan erabiltzen da.
Metodo lehergarriak, oro har, grafitoa eta hedapen-agenteak erabiltzen ditu, hala nola KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropiroak edo prestatutako nahasketak, berotzen denean, grafitoa aldi berean oxidazioa eta intercalation erreakzioa cambium konposatua izango da, hau da. modu "lehergarrian" hedatu da, horrela grafito hedatua lortuz.Gatza metalikoa hedapen-agente gisa erabiltzen denean, produktua konplexuagoa da, grafito hedatua ez ezik, metala ere badu.
