本文關(guān)鍵詞：電化學(xué)法制備可膨脹石墨的研究

  更多相關(guān)文章： 電化學(xué)法 可膨脹石墨 反應(yīng)器設(shè)計(jì) 無硫

【摘要】：可膨脹石墨是一種性能優(yōu)良的功能材料,廣泛應(yīng)用于密封、阻燃、吸附、導(dǎo)電等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的化學(xué)氧化法給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染,且一般采用濃硫酸為反應(yīng)介質(zhì),產(chǎn)物的含硫量過高,極大的限制了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了制備可膨脹石墨的電化學(xué)反應(yīng)裝置,并對(duì)該裝置的作用原理、總體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想以及主要參數(shù)設(shè)定進(jìn)行詳細(xì)介紹。本文以細(xì)鱗片石墨為原料,分別以高氯酸、冰醋酸為主要組分配置電解液制備無硫可膨脹石墨,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)研究了電解液組成、電解液組分配比、電流密度、電解溫度、電解液濃度、電解時(shí)間對(duì)可膨脹石墨膨脹容積的影響。結(jié)果表明,當(dāng)高氯酸與冰醋酸的體積比為4:1混合做電解液,電流密度為60 m A/cm2,電解溫度為10℃,電解液濃度為70%,電解時(shí)間為100 min時(shí),制得可膨脹石墨的膨脹容積為215 m L/g。對(duì)膨脹容積影響程度從大到小排列是電解液濃度、電解時(shí)間、電解溫度、電流密度。通過對(duì)樣品進(jìn)行粒度分析、XRD分析、SEM分析和EDS分析表明:電化學(xué)法制得可膨脹石墨插層效果明顯,制得膨脹石墨具有明顯的蠕蟲狀蓬松結(jié)構(gòu)。在同原料和同工藝條件下,研究石墨粒度和循環(huán)電解液對(duì)制備可膨脹石墨的影響,結(jié)果表明,隨石墨粒度減小,可膨脹石墨的膨脹容積逐漸降低。當(dāng)電解液全部使用新電解液時(shí),制得可膨脹石墨的膨脹容積達(dá)到150 m L/g,當(dāng)電解液全部使用回收復(fù)用電解液時(shí),制得可膨脹石墨的膨脹容積達(dá)到70 m L/g,故反應(yīng)后的剩余電解液具有很高的可回收價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)法 可膨脹石墨 反應(yīng)器設(shè)計(jì) 無硫
【學(xué)位授予單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 1 緒論12-27
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 可膨脹石墨簡(jiǎn)介13-16
• 1.2.1 石墨與可膨脹石墨13
• 1.2.2 膨脹石墨的性能13-14
• 1.2.3 膨脹石墨在各領(lǐng)域的應(yīng)用14-16
• 1.3 可膨脹石墨的制備方法16-22
• 1.3.1 化學(xué)氧化法16-18
• 1.3.2 電化學(xué)法18-20
• 1.3.3 氣相擴(kuò)散法（雙室法）20
• 1.3.4 混合液相法20-21
• 1.3.5 熔融法21
• 1.3.6 加壓法21
• 1.3.7 爆炸法21-22
• 1.4 電化學(xué)法制備可膨脹石墨的研究現(xiàn)狀22-25
• 1.4.1 理論方面的研究22-23
• 1.4.2 電解液的研究23
• 1.4.3 氧化劑的研究23-24
• 1.4.4 電解裝置的設(shè)計(jì)24
• 1.4.5 制備工藝的研究24-25
• 1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線25-27
• 1.5.1 本課題的研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.5.2 技術(shù)路線26-27
• 2 實(shí)驗(yàn)部分27-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用材料和儀器27-28
• 2.1.1 試驗(yàn)樣品的分析27-28
• 2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑與儀器28
• 2.2 電化學(xué)反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)28-31
• 2.2.1 反應(yīng)裝置的工作原理28-29
• 2.2.2 反應(yīng)裝置的總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思想29-30
• 2.2.3 反應(yīng)裝置的主要參數(shù)設(shè)計(jì)30-31
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過程31-34
• 2.3.1 工藝條件的選擇31-33
• 2.3.2 石墨粒度對(duì)可膨脹石墨制備的影響33
• 2.3.3 回收復(fù)用電解液對(duì)可膨脹石墨制備的影響33-34
• 2.4 膨脹容積的測(cè)定34
• 2.5 小結(jié)34-35
• 3 結(jié)果與討論35-60
• 3.1 工藝條件的選擇35-43
• 3.1.1 電解液的選擇35-36
• 3.1.2 電解液組分配比的選擇36-37
• 3.1.3 電流密度的選擇37-38
• 3.1.4 電解溫度的選擇38
• 3.1.5 電解液濃度38-39
• 3.1.6 電解時(shí)間的選擇39-40
• 3.1.7 正交實(shí)驗(yàn)部分40-43
• 3.2 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)與表征43-49
• 3.2.1 粒度對(duì)比分析43
• 3.2.2 XRD分析43-44
• 3.2.3 SEM分析44-48
• 3.2.4 EDS分析48-49
• 3.3 石墨粒度對(duì)制備可膨脹石墨的影響49-55
• 3.3.1 產(chǎn)品的膨脹容積測(cè)試結(jié)果49-51
• 3.3.2 產(chǎn)品的形貌分析51-55
• 3.3.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征55
• 3.4 回收復(fù)用電解液制得產(chǎn)物的性能表征55-58
• 3.4.1 產(chǎn)品膨脹容積測(cè)試55-56
• 3.4.2 產(chǎn)品形貌結(jié)構(gòu)表征56-58
• 3.5 小結(jié)58-60
• 4 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 作者簡(jiǎn)歷67-69
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69-70
• 詳細(xì)摘要70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號(hào)：631708