Oxidazio kimikoaren metodoa grafito hedagarria prestatzeko metodo tradizionala da. Metodo honetan, malutako grafito naturala agente oxidatzaile eta tartekatzaile egokiarekin nahasten da, tenperatura jakin batean kontrolatzen da, etengabe nahasten da eta garbitu, iragazi eta lehortu egiten da grafito hedagarria lortzeko. Oxidazio kimikoko metodoa nahiko metodo heldua bihurtu da industrian, ekipamendu sinpleak, funtzionamendu erosoa eta kostu baxua dituen abantailekin.
Oxidazio kimikoaren prozesuaren urratsak oxidazioa eta tartekatzea dira. Grafitoaren oxidazioa grafito hedagarria sortzeko oinarrizko baldintza da, tartekatze-erreakzioa modu egokian egin daitekeen ala ez grafito-geruzen arteko irekitze-mailaren araberakoa baita. tenperaturak egonkortasun bikaina du eta azidoen eta alkalien erresistentzia du; beraz, ez du azido eta alkaliekin erreakzionatzen; beraz, oxidatzailea gehitzea oxidazio kimikoan funtsezko osagai bihurtu da.
Oxidatzaile mota asko daude, normalean erabiltzen diren oxidatzaileak oxidatzaile solidoak dira (hala nola, potasio permanganatoa, potasio dikromatoa, kromio trioxidoa, potasio kloratoa, etab.), Oxidatzaile likido oxidatzaile batzuk ere izan daitezke (hala nola 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 geruzako sare neutroetako makromolekulak karga positiboko makromolekula planarrak bihurtzen dira. Karga positibo beraren eragin uxagarria dela eta, grafito geruzen arteko distantzia handitzen da eta horrek kanal eta espazio bat eskaintzen dio tartekatzaileari grafito geruzan leunki sar dadin. Grafito hedagarria prestatzeko prozesuan, agente tartekatzailea azidoa da batez ere. Azken urteetan, ikertzaileek azido sulfurikoa, azido nitrikoa, azido fosforikoa, azido perklorikoa, azido mistoa eta azido azetiko glaziarra erabiltzen dituzte batez ere.
Metodo elektrokimikoa korronte etengabean dago, txertaketaren disoluzio urtsua elektrolitoa, grafitoa eta metalezko materialak (altzairu herdoilgaitzezko materiala, platinozko xafla, berunezko xafla, titaniozko xafla, etab.) Anodo konposatua dira, material metalikoak elektrolitoa katodo gisa, begizta itxia eratuz; Edo elektrolitoan esekita dagoen grafitoa, plaka negatiboan eta positiboan txertatutako elektrolitoan aldi berean, bi elektrodoen bidez energizatutako metodoa da, oxidazio anodikoa. Grafitoaren gainazala karbokokazio bihurtzen da. Aldi berean, erakarpen elektrostatikoaren eta kontzentrazio diferentziaren difusioaren ekintza konbinatuaren pean, azido ioiak edo beste ioi polar tartekoak sartzen dira grafito geruzen artean grafito hedagarria eratzeko.
Oxidazio kimikoaren metodoarekin alderatuta, prozesu osoan grafito hedagarria prestatzeko metodo elektrokimikoa oxidatzailerik erabili gabe, tratamendu kopurua handia da, substantzia korrosiboen hondar kopurua txikia da, erreakzioaren ondoren elektrolitoa birziklatu daiteke, azido kopurua murrizten da, kostua aurrezten da, ingurumenaren kutsadura murrizten da, ekipoen kaltea txikia da eta iraupena luzatzen da. Azken urteetan metodo elektrokimikoa pixkanaka grafito hedagarria prestatzeko metodo hobetsia bihurtu da abantaila ugari dituzten enpresa asko.
Gas-faseko difusio-metodoa grafito hedagarria sortzea da, tartekatzailearekin grafitoarekin harremanetan jarrita, gas eran eta tartekatze-erreakzioa. Orokorrean, grafitoa eta txertaketa beroarekiko erresistentezko beira erreaktoreko bi muturretan jartzen dira eta hutsunea ponpatzen da eta zigilatuta dago, beraz, bi ganberako metodoa ere ezagutzen da. Metodo hau askotan halogenuroak -EG eta metal alkalinoak -EG sintetizatzeko erabiltzen da industrian.
Abantailak: erreaktorearen egitura eta ordena kontrola daitezke, eta erreaktiboak eta produktuak erraz bereiz daitezke.
Desabantailak: erreakzio gailua konplexuagoa da, funtzionamendua zailagoa da, beraz, irteera mugatua da eta tenperatura altuko baldintzetan egin beharreko erreakzioa, denbora luzeagoa da eta erreakzio baldintzak oso altuak dira, prestaketa inguruneak hutsean egon, beraz, produkzio kostua nahiko altua da, ez da eskala handiko produkzio aplikazioetarako egokia.
Fase likido mistoaren metodoa sartutako materiala grafitoarekin zuzenean nahastea da, gas geldoaren mugikortasunaren babesean edo grafito hedagarria prestatzeko erreakzioa berotzeko zigilatzeko sistemaren babesean. Normalean alkali metal-grafito interlaminar konposatuak (GIC) sintetizatzeko erabiltzen da.
Abantailak: erreakzio prozesua erraza da, erreakzio abiadura azkarra da, grafitoaren lehengaien eta txertaketen ratioa aldatuta grafito hedagarrien egitura eta konposizio jakin batera irits daiteke, masa ekoizpenerako egokiagoak.
Desabantailak: eratutako produktua ezegonkorra da, zaila da GICen gainazalean erantsitako gai txertatu askearekin tratatzea eta zaila da grafitozko konposatu interlamelarren koherentzia ziurtatzea sintesi ugari denean.
Urtze-metodoa grafitoa tartekatzen duten materialarekin eta beroarekin nahastea da grafito hedagarria prestatzeko. Osagai eutektikoek sistemaren urtze-puntua jaitsi dezaketela oinarritzat hartuta (osagai bakoitzaren urtze-puntuaren azpitik), metodoa prestatzeko metodoa da. osagai anitzeko GIC ternarioak edo osagai anitzekoak grafito geruzen artean bi substantzia edo gehiago (gai diren ur gatz sistema osatzeko gai izan behar dutenak) aldi berean sartuz.Orokorrean metal kloruroak prestatzeko erabiltzen direnak - GICak.
Abantailak: sintesi produktuak egonkortasun ona du, garbitzeko erraza, erreakzio gailu sinplea, erreakzio tenperatura baxua, denbora laburra, eskala handiko ekoizpenerako egokia.
Desabantailak: zaila da produktuaren ordenaren egitura eta konposizioa kontrolatzea erreakzio prozesuan, eta zaila da produktuaren ordenaren egituraren eta konposizioaren koherentzia masa-sintesian ziurtatzea.
Presiopeko metodoa grafito matrizea lur alkalinozko metalarekin eta lur arraroen metal hautsarekin nahastu eta presiozko baldintzetan M-GICS sortzeko erreakzionatzea da.
Desabantailak: Metalaren lurrun presioak atalase jakin bat gainditzen duenean bakarrik egin daiteke txertatze erreakzioa; Hala ere, tenperatura altuegia da, metalak eta grafitoak karburoak sortzea erraza da, erreakzio negatiboa, beraz, erreakzioaren tenperatura tarte jakin batean erregulatu behar da. Lur arraroen metalen txertatzeko tenperatura oso altua da, beraz presioa murriztu erreakzioaren tenperatura. Metodo hau egokia da fusio-puntu baxuko metal-GICS prestatzeko, baina gailua konplikatua da eta funtzionamendu-eskakizunak zorrotzak dira, beraz, oso gutxitan erabiltzen da orain.
Leherketa metodoak, oro har, grafitoa eta hedapen agentea erabiltzen ditu, hala nola KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O piropiroak edo prestatutako nahasteak. modu "leherkor" batean zabaldu zen, horrela grafito hedatua lortzen da. Gatz metalikoa hedapen agente gisa erabiltzen denean, produktua konplexuagoa da, eta horrek grafitoa zabalduta ez ezik, metala ere badu.
