辅助插层剂乙酸对微波法制备膨胀石墨的影响

摘要

以天然鳞片石墨为原料,KMnO4为氧化剂,HNO3为主插层剂,CH3COOH为辅助插层剂,采用微波法制备膨胀石墨,利用扫描电镜(SEM)进行微观形貌分析.考察辅助插层剂乙酸对膨胀效果的影响,探究膨胀石墨的最佳制备条件.结果表明,辅助插层剂乙酸对膨胀体积影响显著,EG3(HNO3+CH3COOH混酸作插层剂)的膨胀体积是EG2(HNO3作插层剂)的2倍;当石墨、KMnO4、CH3COOH与HNO3用量比为1 g:0.4 g:6.5 mL:13 mL时,在40°C下插层反应40 min,膨胀40 s后,膨胀石墨的膨胀体积最大,为121.88 mL/g.由SEM分析可知,天然鳞片石墨为层片结构,插层后结构变化不明显;对比3种插层剂体系可知,EG3蠕虫结构明显,均匀性良好,孔隙结构发达;说明硝酸作为主插层剂,乙酸作为辅助插层剂,能有效改善膨胀效果,使膨胀体积明显提高.