多功能碳材料的制備及新工藝路線的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)上，按鱗片石墨尺寸的大小可將其劃分為50目、80目和-100目三種規(guī)格的鱗片石墨。其中-100目鱗片石墨的含碳量相對來說是比較低的，不利于制備出大膨脹體積的多功能碳材料，盡管它的原料價(jià)格非常低，但是也很少有廠家愿意去利用，所以工業(yè)生產(chǎn)上幾乎把-100目鱗片石墨視為丟棄物。而50目和80目的天然鱗片石墨都是含碳量均比較高的，很容易制備出大膨脹體積的多功能碳材料，因此在工業(yè)生產(chǎn)上有很重要的應(yīng)用價(jià)值。但是目前，多功能碳材料的生產(chǎn)成本

2、較高，制備過程中的洗滌用水被全部排放掉，很浪費(fèi)水資源，對環(huán)境的污染也很嚴(yán)重。
　　 本論文以含碳量較低的、廉價(jià)的-100目的鱗片石墨為原材料，采用化學(xué)氧化法和超聲波法制備出了較大膨脹體積的多功能碳材料（又稱石墨層間化合物 Graphite Intercalation Compounds，GIC）。這將工業(yè)上很少有人使用的-100目鱗片石墨原料進(jìn)行了有效的利用，為多功能碳材料的生產(chǎn)提供了生產(chǎn)技術(shù)，更重要的是節(jié)約了生產(chǎn)多功能碳材料的

3、原料成本。
　　 本論文還將現(xiàn)有的制備多功能碳材料的生產(chǎn)工藝路線進(jìn)行了改進(jìn)?，F(xiàn)有的制備多功能碳材料的生產(chǎn)工藝路線與我們改進(jìn)后的新工藝路線的兩大不同點(diǎn)為:現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝路線是一次性投料，而新工藝路線是將原料分次分批的投入；現(xiàn)有的工藝路線的洗滌用水是沒有被再利用的，而新工藝路線的洗滌用水是被重復(fù)利用的。因此制備多功能碳材料的新工藝路線的優(yōu)點(diǎn)我們可以看到：首先，新工藝路線是在原有生產(chǎn)工藝路線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，不會增加生產(chǎn)設(shè)備的投入；

4、其次，將洗滌用水進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約了生產(chǎn)成本，節(jié)約了水資源；再次，減少了含酸廢水的排放量，降低了對環(huán)境的污染程度。
　　 本論文的研究工作可以被分成以下幾個(gè)方面：
　　 1、分別以-100目、80目鱗片石墨為原料，采用化學(xué)氧化法和超聲波法制備了多功能碳材料。
　　 2、對以-100鱗片石墨為原料的制備多功能碳材料的反應(yīng)條件的優(yōu)化及探索。
　　 3、對現(xiàn)有的制備多功能碳材料的生產(chǎn)工藝路線進(jìn)行改進(jìn)，降低生產(chǎn)成