專利名稱：低溫可膨脹石墨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及炭材料——可膨脹石墨的制備方法，特別是一種低溫可膨脹石墨的制備方法。
背景技術(shù)：
可膨脹石墨是指將天然鱗片石墨通過氧化插層反應(yīng)在其層間形成層間插層化合物后的氧化石墨，當(dāng)它被放到一定溫度條件下受熱時可迅速膨脹數(shù)百倍?？膳蛎浭膽?yīng)用領(lǐng)域很廣泛，如利用其受高熱時體積迅速膨脹，可作為阻燃劑使用；利用其受到高熱作用時體積產(chǎn)生很大的膨脹并炸裂形成大量干擾煙幕，可作為多波段發(fā)煙劑使用等。它也可經(jīng)過受熱膨脹后制成膨脹石墨，然后通過將膨脹石墨壓制制成柔性石墨密封制品用于各民用或軍用領(lǐng)域的機(jī)械密封方面。由于可膨脹石墨膨脹后制得的膨脹石墨有很大的空隙體積，可用作吸油材料用于含油污水的凈化和對失事油船泄漏的海上浮油的吸收清除；還可以用作催化劑、固定化載體及固體電解液等。
傳統(tǒng)的可膨脹石墨要在900～1000℃高溫下才能膨脹獲得200～300mL/g的膨脹容積，因此將可膨脹石墨制成膨脹石墨時設(shè)備要求高、耗能大。傳統(tǒng)可膨脹石墨需要膨脹溫度過高，是其突出的缺點(diǎn)。此外，在傳統(tǒng)的可膨脹石墨的制備過程中，往往使用含硫物質(zhì)如濃硫酸作為主要氧化插層物，制得的可膨脹石墨含硫量較高，使可膨脹石墨在其最重要的應(yīng)用領(lǐng)域——柔性石墨密封制品方面受到嚴(yán)重的制約。
中國專利CN03124260公布了采用高氯酸溶液在高錳酸鉀的存在下氧化插層天然鱗片石墨制備低溫可膨脹石墨的方法。但采用該方法制備低溫可膨脹石墨時，在高氯酸溶液用量較低(如高氯酸溶液∶天然鱗片石墨小于2∶1)時或高錳酸鉀用量低(如高錳酸鉀∶天然鱗片石墨小于0.1∶1)時，低溫膨脹性能不好，低溫膨脹容積較低。該方法只能采用50目或≤50目的天然磷片石墨，如32目的天然磷片石墨，才能得到低溫膨脹容積大于200mL/g的低溫可膨脹石墨。同時，該方法采用的高氯酸濃度高(70％～72％)，用量大。由于高氯酸的價格高，特別是高濃度高氯酸更高，比其他酸高得多，因此采用該方法制備的低溫可膨脹石墨的成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低溫可膨脹石墨的制備方法，使制得的低溫可膨脹石墨的低溫膨脹性能好，低溫膨脹容積高，同時產(chǎn)品成本相對較低，并且制得的低溫可膨脹石墨無硫或低硫。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種低溫可膨脹石墨的制備方法，采用高氯酸一磷酸混合酸溶液，混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3，在固體強(qiáng)氧化劑的存在下氧化天然磷片石墨制備低溫可膨脹石墨。
另一種低溫可膨脹石墨的制備方法，采用高氯酸—磷酸混合酸溶液，混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3，在固體強(qiáng)氧化劑的存在下氧化天然磷片石墨后，再用有機(jī)酸對氧化后的石墨進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層，制備低溫可膨脹石墨。
本發(fā)明采用的固體強(qiáng)氧化劑為高錳酸鉀。本發(fā)明采用的高氯酸—磷酸混合酸溶液中HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度范圍為58％～82％。
本發(fā)明中天然磷片石墨∶高氯酸一磷酸混合酸溶液∶固體強(qiáng)氧化劑的質(zhì)量比為1∶0.5～8∶0.02～0.6。
本發(fā)明中，天然磷片石墨在有固體強(qiáng)氧化劑的存在下，在高氯酸—磷酸混合酸溶液中氧化時的溫度可以為0～99℃，氧化時間可以為2～120min。
本發(fā)明采用有機(jī)酸對氧化后的石墨進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層時，有機(jī)酸∶天然磷片石墨的質(zhì)量比在0.01～1.5∶1范圍。本發(fā)明對氧化后的石墨進(jìn)行浸漬插層時使用的有機(jī)酸可以是甲酸、乙酸、乙酸酐、丙酸或草酸中的任意一種或多種的混合物。
本發(fā)明采用有機(jī)酸對氧化后的石墨進(jìn)行浸漬插層的浸漬插層溫度可以為0～99℃，浸漬插層時間可以為2～90min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明中，在混合酸溶液與天然磷片石墨的質(zhì)量比比較低(如0.8～1.5∶1)的情況下，就可制得300℃左右即可高倍膨脹的低溫可膨脹石墨，混合酸溶液用量少；同時本發(fā)明可以使用低質(zhì)量濃度的高氯酸溶液，如55％～72％范圍或更低，和使用低質(zhì)量濃度的磷酸溶液，如34％～85％范圍或更低；并且磷酸和有機(jī)酸的價格比現(xiàn)有技術(shù)使用的高氯酸低得多。因此本發(fā)明制得的低溫可膨脹石墨成本相對較低。(2)本發(fā)明混合酸體系的氧化過程比較溫和易控，特別是在溫度不太高(如80℃以下)時氧化過程較溫和，不易過氧化，工藝控制容易。本發(fā)明采用的氧化溫度可以為0～99℃之間的任意溫度，氧化溫度范圍寬，因此在低室溫時仍可采取室溫生產(chǎn)，或可采用高溫短時間氧化條件提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。(3)由于混酸比不同的混合酸溶液的氧化插層能力不同，因此本發(fā)明制備低溫可膨脹石墨時可以通過采用調(diào)節(jié)混酸比的方法，任意和方便地控制低溫可膨脹石墨的膨脹容積，以滿足各種應(yīng)用場合對膨脹容積的不同要求。(4)本發(fā)明高錳酸鉀的用量可以較低，如高錳酸鉀與天然磷片石墨的質(zhì)量比在0.1∶1附近甚至低至0.04∶1，低溫可膨脹石墨的低溫膨脹容積就可做到很高，因此本發(fā)明制得的低溫可膨脹石墨的灰分可以較低。(5)本發(fā)明制備的低溫可膨脹石墨可以比50目粗，如選用32目的天然磷片石墨原料，也可以比50目更細(xì)，如選用80目、120目等的天然磷片石墨原料，都有較高的低溫膨脹容積。同時，本發(fā)明可采用高純度的天然磷片石墨原料制備無硫低溫可膨脹石墨，也可采用低純度的天然磷片石墨原料制備低硫或無硫低溫可膨脹石墨。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3的高氯酸—磷酸混合酸溶液，并同時使用固體強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀，氧化天然磷片石墨制備得到低溫可膨脹石墨。本發(fā)明采用HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3的高氯酸一磷酸混合酸溶液，并同時使用固體強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀氧化天然磷片石墨后，還可用有機(jī)酸對氧化后的石墨再進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層，以最終制備得到低溫可膨脹石墨。
本發(fā)明采用的高氯酸—磷酸混合酸溶液中，HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3。其中，HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.05～2.5之間時，制備的低溫可膨脹石墨的低溫膨脹容積較佳，300℃下的膨脹容積最高可達(dá)300mL/g以上。
本發(fā)明采用的混合酸溶液中HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度范圍為58％～82％。本發(fā)明可以采用質(zhì)量濃度為55％～72％之間或更低的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為34％～85％之間或更低的磷酸溶液混合以配制高氯酸—磷酸混合酸溶液。
本發(fā)明中，天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶固體強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶0.5～8∶0.02～0.6。當(dāng)然，高氯酸—磷酸混合酸溶液用量比例加大得到的仍然是具有良好低溫膨脹性能的可膨脹石墨，但高氯酸—磷酸混合酸溶液與天然磷片石墨的質(zhì)量用量比大于8∶1后得到的低溫可膨脹石墨的膨脹容積與低質(zhì)量用量比時相比較，膨脹容積的提高效果并不明顯，因此使用過多的高氯酸—磷酸混合酸溶液并無必要。因此，高氯酸—磷酸混合酸溶液∶天然磷片石墨的質(zhì)量比大于8∶1時制備低溫可膨脹石墨也是可以的。同時，固體強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀∶天然磷片石墨的質(zhì)量比也可大于0.6∶1，但高錳酸鉀的用量過高對提高低溫膨脹容積并無明顯效果，卻使生產(chǎn)過程中氧化天然磷片石墨后洗滌用水量增大，造成過多生產(chǎn)廢水，因此并不主張使用過多的固體強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀。
本發(fā)明天然磷片石墨在有固體強(qiáng)氧化劑如高錳酸鉀的存在下，在高氯酸—磷酸混合酸溶液中氧化時的溫度可以為0～99℃，氧化時間可以為2～120min。其中，氧化時的溫度在0～80℃之間時，制備的低溫可膨脹石墨時膨脹容積最佳的氧化時間大于5min，因此反應(yīng)容易控制，不至于氧化時間控制不好時制得的低溫可膨脹石墨的膨脹容積較低。當(dāng)氧化時的溫度超過80℃后，盡管氧化時間控制好的話，仍然能制得低溫膨脹容積高的低溫可膨脹石墨，但由于最佳氧化時間太短，不容易生產(chǎn)控制。因此，氧化溫度以0～80℃為佳。
本發(fā)明氧化時的溫度如果低于70℃，氧化過程較溫和，不易過氧化。本發(fā)明氧化時間為2～120min即可制得低溫膨脹容積高的低溫可膨脹石墨，但當(dāng)氧化時的溫度低于70℃時，氧化時間再延長，低溫可膨脹石墨的低溫膨脹容積的變化并不明顯。如，天然磷片石墨高氯酸—磷酸混合酸溶液高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.1，混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.235，當(dāng)氧化溫度為30℃，氧化時間300min時制得的低溫可膨脹石墨在300℃時的膨脹容積仍可達(dá)220mL/g，只是過長的氧化時間沒有必要。因此，本發(fā)明技術(shù)方案氧化天然磷片石墨制備低溫可膨脹石墨時的氧化時間也可以比120min更長。
本發(fā)明在天然磷片石墨經(jīng)高氯酸—磷酸混合酸溶液和高錳酸鉀的共同氧化后，可以在反應(yīng)體系中直接加入有機(jī)酸對氧化后的石墨進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層，以制備得到最終的低溫可膨脹石墨；也可以在天然磷片石墨經(jīng)高氯酸—磷酸混合酸溶液和高錳酸鉀的共同氧化后，過濾或稀釋過濾去掉部分混合酸溶液后，再用有機(jī)酸對氧化石墨進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層，以制備得到最終的低溫可膨脹石墨。
本發(fā)明對氧化后的石墨進(jìn)行浸漬插層時，使用的有機(jī)酸可以為甲酸、乙酸、乙酸酐、丙酸或草酸中的任意一種或多種的混合物，有機(jī)酸∶天然磷片石墨的質(zhì)量比在0.01～1.5∶1范圍。但有機(jī)酸∶天然磷片石墨的質(zhì)量比大于1.5∶1后制得的低溫可膨脹石墨的膨脹容積仍然比較高，比不加有機(jī)酸浸漬插層的高，只是多加有機(jī)酸并不能使低溫可膨脹石墨的膨脹容積再明顯增大。因此，本發(fā)明制備低溫可膨脹石墨時采用的有機(jī)酸天然磷片石墨的質(zhì)量比也可以大于1.5∶1。
本發(fā)明對氧化后石墨進(jìn)行浸漬插層時的溫度可以為0～99℃，浸漬插層時間可以為2～90min。浸漬插層時插層反應(yīng)比較溫和，在低溫可膨脹石墨的膨脹容積達(dá)到最佳值后繼續(xù)浸漬插層，制得的低溫可膨脹石墨的膨脹容積并不明顯變化。在浸漬插層溫度較低，如低于60℃時，浸漬插層時間即使超過90min，制得的低溫可膨脹石墨的膨脹容積仍然較高。因此，對氧化后的石墨進(jìn)行浸漬插層制備低溫可膨脹石墨時的浸漬插層時間也可以比90min長。
實(shí)施例1用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.02的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.024，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為72.2％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在35℃下反應(yīng)90min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為85mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為170mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為245mL/g。
實(shí)施例2用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.05的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.059，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為72.6％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在35℃下反應(yīng)90min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為165mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為240mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為320mL/g。
實(shí)施例3用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.5的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.59，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為76.3％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在35℃下反應(yīng)90min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為140mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為210mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為265mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為335mL/g。
實(shí)施例4用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶1的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶1.18，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為78.5％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在35℃下反應(yīng)90min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為85mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為150mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為165mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為270mL/g。
實(shí)施例5用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶2的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶2.36，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為80.7％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.5的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為65mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為115mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g。
實(shí)施例6用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.235，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為74.2％。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶4∶0.25的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在35℃下反應(yīng)90min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為250mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為275mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為315mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為350mL/g。
實(shí)施例7用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.04的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為60mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為110mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為155mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為215mL/g。
實(shí)施例8用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶8∶0.6的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為215mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為235mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為340mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為345mL/g。
實(shí)施例9用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶0.8∶0.12的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為90mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為175mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為235mL/g。
實(shí)施例10用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.1的比例，將高氯酸與磷酸的混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在4℃下反應(yīng)70min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為150mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為210mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為310mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為310mL/g。
實(shí)施例11用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在50℃下反應(yīng)40min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為155mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為245mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為350mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為350mL/g。
實(shí)施例12用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，迅速升溫至80℃下反應(yīng)8min制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為180mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為235mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為305mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g。
實(shí)施例13用高氯酸溶液與磷酸溶液混合配制高氯酸—磷酸混合酸溶液，其中混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.235，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為63.1％。如，用質(zhì)量濃度為58％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.165的比例混合配制混合酸溶液；或用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為41.3％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.41的比例混合配制混合酸溶液。
按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.5的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為50mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為160mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為260mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為280mL/g。
實(shí)施例14用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將120目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)20min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為110mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為145mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為200mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為205mL/g。
實(shí)施例15用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將32目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)80min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為180mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為260mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為375mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為430mL/g。
實(shí)施例16用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.05∶1的比例在反應(yīng)體系中加入濃度為85％的甲酸(下同)，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為250mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為310mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為350mL/g。
實(shí)施例17用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為1∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為155mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為245mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為340mL/g。
實(shí)施例18用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為1.5∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為150mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為250mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為325mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g。
實(shí)施例19用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按草酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入質(zhì)量濃度為88％的草酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為220mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為285mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為305mL/g。
實(shí)施例20用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶冰乙酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.1∶0.1∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸和冰乙酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為205mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為270mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為305mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為310mL/g。
實(shí)施例21用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.5∶0.2的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.35∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為150mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為165mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為205mL/g。
實(shí)施例22用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶2.4的比例混合配制混合酸溶液，即混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶2.83，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為81.2％。。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.5的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min；然后將氧化后的石墨過濾或稀釋過濾去掉大部分混合酸溶液后，在氧化后的石墨中按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.4∶1加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為55mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為100mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為110mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為135mL/g。
實(shí)施例23用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.05的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.35∶1在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為185mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為205mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為210mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為265mL/g。
實(shí)施例24用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.03的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min。然后將氧化后的石墨過濾或稀釋過濾去掉大部分混合酸溶液后，在氧化后的石墨中按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.4∶1加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為75mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為145mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為180mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為195mL/g。
實(shí)施例25用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶0.6∶0.15的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為45mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為160mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為190mL/g。
實(shí)施例26用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨高氯酸—磷酸混合酸溶液高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在4℃下氧化反應(yīng)100min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在4℃下浸漬插層80min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為140mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為235mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為320mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為355mL/g。
實(shí)施例27用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，迅速升溫至90℃下氧化反應(yīng)4min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在90℃下浸漬插層4min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為150mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為225mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為300mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為315mL/g。
實(shí)施例28用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將80目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為155mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為240mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為280mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為275mL/g。
實(shí)施例29用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.2的比例混合配制混合酸溶液。按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將150目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)20min；然后按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層15min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為110mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為155mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為205mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為210mL/g。
實(shí)施例30用高氯酸溶液與磷酸溶液混合配制高氯酸—磷酸混合酸溶液，其中混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.235，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度范圍為66.2％。如，用質(zhì)量濃度為62.5％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.172的比例混合配制混合酸溶液；或用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為48.4％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.347的比例混合配制混合酸溶液。
按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2.25∶0.1的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后，按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.2∶1的比例在反應(yīng)體系中加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為125mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為180mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為290mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為315mL/g。
實(shí)施例31用高氯酸溶液與磷酸溶液混合配制高氯酸—磷酸混合酸溶液，其中混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.235，HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度范圍為59.4％。如，用質(zhì)量濃度為55.4％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.154的比例混合配制混合酸溶液；或用質(zhì)量濃度為72％的高氯酸溶液與質(zhì)量濃度為34％的磷酸溶液，按高氯酸溶液與磷酸溶液的質(zhì)量用量比為1∶0.5的比例混合配制混合酸溶液。
按天然磷片石墨∶高氯酸—磷酸混合酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶6∶0.5的比例，將高氯酸—磷酸混合酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下氧化反應(yīng)60min；然后將氧化后的石墨過濾或稀釋過濾去掉大部分混合酸溶液后，在氧化后的石墨中按甲酸∶天然磷片石墨原料質(zhì)量比為0.35∶1加入甲酸，在30℃下浸漬插層60min，制備得到低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為45mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為115mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g。
比較例1按天然磷片石墨∶濃度為72％的高氯酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.1的比例，將濃度為72％的高氯酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)75min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為50mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為60mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為125mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為235mL/g。
比較例2按天然磷片石墨∶濃度為72％的高氯酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1.5∶0.15的比例，將濃度為72％的高氯酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為50mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為65mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為245mL/g。
比較例3按天然磷片石墨∶濃度為72％的高氯酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶3∶0.1的比例，將濃度為72％的高氯酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在50℃下反應(yīng)60min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為25mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為70mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為90mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為190mL/g。
比較例4按天然磷片石墨∶濃度為72％的高氯酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶1∶0.05的比例，將濃度為72％的高氯酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)30min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為50mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為55mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為105mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為180mL/g。
比較例5按天然磷片石墨∶濃度為72％的高氯酸溶液∶高錳酸鉀的質(zhì)量比為1∶2∶0.15的比例，將濃度為72％的高氯酸溶液與高錳酸鉀先進(jìn)行混合后，再將50目天然磷片石墨加入其中混合均勻，在30℃下反應(yīng)45min制備低溫可膨脹石墨。制得的低溫可膨脹石墨在250℃膨脹時的膨脹容積為110mL/g，在300℃膨脹時的膨脹容積為130mL/g，在400℃膨脹時的膨脹容積為270mL/g，在600℃膨脹時的膨脹容積為330mL/g。
權(quán)利要求
1.一種低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于采用高氯酸-磷酸混合酸溶液，混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3，在固體強(qiáng)氧化劑的存在下氧化天然磷片石墨，制備低溫可膨脹石墨。
2.一種低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于采用高氯酸-磷酸混合酸溶液，混合酸溶液中HClO4∶H3PO4之質(zhì)量比為1∶0.02～3，在固體強(qiáng)氧化劑的存在下氧化天然磷片石墨后，再用有機(jī)酸對氧化后的石墨進(jìn)一步進(jìn)行浸漬插層，制備低溫可膨脹石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于固體強(qiáng)氧化劑為高錳酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于天然磷片石墨∶高氯酸-磷酸混合酸溶液∶固體強(qiáng)氧化劑的質(zhì)量比為1∶0.5～8∶0.02～0.6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于高氯酸-磷酸混合酸溶液中HClO4和H3PO4的質(zhì)量總濃度為58％～82％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于天然磷片石墨在有固體強(qiáng)氧化劑的存在下，在高氯酸-磷酸混合酸溶液中氧化時的溫度為0～99℃，氧化時間為2～120min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于有機(jī)酸為甲酸、乙酸、乙酸酐、丙酸或草酸中的任意一種或多種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于有機(jī)酸∶天然磷片石墨的質(zhì)量比為0.01～1.5∶1。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫可膨脹石墨的制備方法，其特征在于浸漬氧化后的石墨的浸漬插層溫度為0～99℃，浸漬插層時間為2～90min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫可膨脹石墨的制備方法。本發(fā)明采用HClO
文檔編號C01B31/04GK1613757SQ200410065739
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者應(yīng)宗榮, 林雪梅 申請人:南京理工大學(xué)