乙酸-磷酸酯插層石墨層間化合物的制備及其結(jié)構(gòu)與膨脹性能的研究.pdf

1、利用石墨的層間反應(yīng)特性，將目標(biāo)化合物插入石墨層間，可獲得性能各異的石墨層間化合物(GIC)，是石墨材料研究的重要方向。將具有阻燃性能的含磷化合物引入石墨層間，有望提高GIC的阻燃性能，獲得高效、環(huán)保的阻燃劑。鑒于有關(guān)報(bào)道很少，本論文首次選用阻燃性的磷酸三乙酯(TEP)作為插層劑，乙酸(AA)為共插層劑，制備GIC。采用電化學(xué)和化學(xué)氧化法分別研究了AA-GIC、TEP-GIC的制備工藝，并通過分步插層法實(shí)現(xiàn)了TEP和AA二元共插層GIC的

2、制備，采用單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)探討了較佳的工藝條件，利用X-射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)研究了GIC的結(jié)構(gòu)，并對影響GIC膨脹性能的主要因素進(jìn)行了分析。
　　 本論文研究表明：XRD結(jié)果表明采用化學(xué)氧化法和電化學(xué)法均可獲得AA-GIC和TEP-GIC，與石墨相比，GIC的衍射峰明顯左移，表現(xiàn)出更大的層間距離，化學(xué)氧化法經(jīng)分步插層制備的GIC具有更大的層間距離；化學(xué)氧化法中氧化劑的用量和插層劑的用量成為影響膨

3、脹體積的偏大的兩個(gè)因素，反應(yīng)時(shí)間的影響較小，電化學(xué)法中電壓和電解時(shí)間成為制約產(chǎn)物膨脹體積的主要因素，通過控制電解時(shí)間、電壓和電解液濃度制備出的GIC具有更大的膨脹體積;分步插層法制備的AA-TEP-GIC相比直接插層法制備的AA-GIC、TEP-GIC具有更大的膨脹體積，SEM表明電化學(xué)方法制備的產(chǎn)物膨脹后具有更均勻的孔結(jié)構(gòu)；在試驗(yàn)范圍內(nèi)，膨脹體積隨反應(yīng)增重或膨脹失重的增加而線性增長，不同溫度下的膨脹體積研究表明所得GIC具有良好的低溫