膨胀石墨材料的应用研究现状
摘要
由于膨胀石墨不仅保留了天然石墨的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、导电性等优良性质,而且还具有许多特有的优良性能,例如柔软性、回弹性、自粘性、不渗透性、吸附性和低密度等特性,所以在石油、化工、原子能、电力,制药等方面的应用尤为广泛。随着科技进步和高科技的开发,膨胀石墨这种新的工程材料,在高速、耐腐蚀、耐磨和节能等高新领域中,逐步取代了某些金属材料和有机合成材料。膨胀石墨有疏水性和亲油性,可以在水中有选择性地除去非水性的溶液,如从海上、河流、湖泊中除去浮油。膨胀石墨在吸油时能形成一定的缠绕空间,可储存远大于其总孔容的油类物质。吸附大量油后可集结成块,浮在液面,便于收集,并可再生处理,循环使用。由于膨胀石墨基本由纯碳组成,无毒和具有化学惰性,所以在水中不会造成二次污染。此外,膨胀石墨还可用于工业废水乳状液除油以及除去可溶于油的物质,如农药等,并对许多其他有机或无机有害成分有良好的吸附效果。除了可在液相中进行选择性吸附,膨胀石墨对工业废气及汽车尾气所产生的大气污染主要成分如SOx和NOx也有一定的脱除效果。膨胀石墨有良好的生物相容性、无毒、无味、无副作用等特点,是一类非常重要的生物医学材料。在可充锌锰电池的锌阳极中添加膨胀石墨可以减小锌阳极充电时的极化,增强电极及电解液导电性,抑制枝晶形成,并能提供良好的成型特性,抑制阳极溶解和变形,延长电池寿命。另外铿可以通过气、液、固态及铿盐电解法与石墨形成GICs,这种GICs具有较低的电极电位和良好的嵌脱可逆性。