[发明专利]一种利用中低碳细鳞片石墨制备低硫膨胀石墨的方法

摘要

本发明涉及膨胀石墨制备领域，具体为一种在室温大气环境下，针对中低碳含量的细鳞片石墨，利用温和易控的化学插层方法，采用低浓度硫酸为插层试剂制备低硫的可膨胀石墨，该方法设备简单，且安全可控，无需气体保护和特殊防护，适用于低成本宏量制备低硫细鳞片可膨胀石墨。该方法包括：(1)采用天然细鳞片石墨为原料，碳含量为质量分数50％‑90％，石墨尺寸为45μm～180μm；(2)在室温的条件下以高锰酸钾为氧化剂，采用质量分数为30％‑85％的硫酸为插层剂，在室温条件下对石墨原料进行有效插层，此过程无需加热，搅拌均一后在静置条件下即可完成；(3)采用微波管式炉，将可膨胀石墨迅速膨化，最终得到高膨胀容量的低硫细鳞片膨胀石墨粉体材料。

主权项

一种利用中低碳细鳞片石墨制备低硫膨胀石墨的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)石墨的插层：采用不同尺寸的中低碳天然细鳞片石墨为原料，将一定量的低浓度硫酸、高锰酸钾在室温条件下依次加入，对石墨进行氧化插层，整个过程不需加热，且待样品搅拌均匀后，即可在静置的条件下完成；石墨经过高锰酸钾的强氧化，打开边缘，低浓度的硫酸保证了丰富的硫酸根自由基，很好的实现石墨的插层过程，并且低浓度的硫酸保证反应体系低的粘稠度，实现反应的均匀性。该过程自发完成，反应温和，无剧烈放热，无危险性，安全可控；(2)可膨胀石墨的清洗：将可膨胀石墨烯加入到温热清水中搅拌一段时间，并滴加少量的双氧水，反应过量的氧化剂，实现降灰分处理，过滤反复清洗，直至水的pH＝7，烘箱中干燥样品若干小时，保证在样品一定的水分含量，实现高的膨胀倍率；(3)膨胀石墨的制备：将干燥的可膨胀石墨放入微波管式炉，利用微波聚合，对样品进行高温膨胀，得到低硫高膨胀率的细鳞片膨胀石墨。