全站搜索
对天然鳞片石墨及椰壳活性炭进行液相氧化的初步研究
作者:管理员    发布于:2016-10-28 14:05:10    文字:【】【】【

  湖南大学学报(自然科学版)对天然髹片石墨及椰壳活性炭进行液相氧化的初步研究邹艳红1傅玲1,刘洪波1陈宗璋2(。湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;2.湖南大学化学化工学院,湖南长沙410082)和氧化活性炭,研究了液相天然髹片石墨和椰壳活性炭氧化前后的结构与性能的变化。结果表明:液相氧化过程中存在表面氧化和层间氧化两种氧化反应机制,石墨质材料既有表面氧化也有层间氧化,而炭质材料则以表面氧化为主。表面氧化的结果使氧化石墨和氧化活性炭中均含有大量极性基团,这些基团的存在使它们表现出较强的极性和一定的化学活性。层间氧化使氧化石墨的层间距由原石墨的0.354nm增加到0.8981nm,石墨片层之间的基团及H2O分子的存在是层间距增大的主要原因。在稀的碱性溶液中,氧化石墨层离后为针状或扁球状纳米颗粒颗粒之间存在一定的团聚,而氧化活性炭为球状纳米颗粒,团聚后呈直链状。

  基金项目:国家自然科学基金资助项目(50372019)后在50°C的烘箱中干燥48h,研磨过筛后,置于干燥器中保存,备测。

  2结果与讨论石墨晶体中层面上的碳原子之间存在很强的共价键作用,而层间碳原子则以较弱的范德华力相结合,这种结构特点为许多物质进入碳原子层间形成纳米复合材料创造了良好的条件。但石墨固有的不亲水、亲油的性质和较小的层面间距,使其与高分子化合物的复合受到了一定程度的限制。在酸和强氧化剂的作用下,石墨可被液相氧化成层间存在大量极性基团的氧化石墨。这些极性基团的存在,使氧化石墨的亲水性大大提高,更易于吸附极性分子和高分子化合物形成纳米复合材料。产生这种现象的原因是:石墨被氧化时,氧原子既可以成各种含氧官能团,也可以通过俘获石墨层间的n电子而进入石墨层间,并与层面上的碳原子形成碳-氧共价键。这种环氧基团的存在,不仅使石墨失去了固有的光泽、良好的润滑性和导电性,而且使石墨层面由原来的碳六角网格平面结构变成马鞍形的曲拱面结构,因此上述实验结果也说明在50°C的空气中干燥后的氧化石墨中仍含有一定量的水分。为原料活性炭(a)和氧化活性炭(b)的X射线衍射图谱。从中可以看出,氧化后的活性炭的衍射峰与原料活性炭的衍射峰相比较,弥散的(002)峰有向左移的趋势,说明其结构也发生了一定程度的改变,层间距略有增加。但由于活性炭中的石墨微晶发育不完善,数量也较少,氧化反应主要发生在活性炭颗粒的外表面和孔表面,而不是石墨微晶层间,因此没有出现氧化石墨特有的位于低角度的(001)衍射峰。

  期

访问统计
51客服