低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性

可膨胀石墨作为一种新型功能性碳素材料应用广泛,尤其在防火阻燃材料中备受关注,但由于膨化温度过高而在实际生产中受到限制。现以50目天然鳞片石墨为原料,以KMnO_4/HClO_4/NH_4NO_3作为氧化插层体系,探索低温高倍率可膨胀石墨的制备工艺,采用XRD、FTIR和SEM对鳞片石墨、可膨胀石墨及膨胀石墨的结构、形貌和官能团进行了表征和分析。获得插层最佳反应条件为石墨∶KMnO_4∶HClO_4∶NH_4NO_3(质量比)=1∶0.45∶8∶0.12,连续搅拌15min,搅拌速度200r/min,起始膨胀温度为150℃,400℃下膨胀容积为430m L/g。分析表明:经插层后石墨层边缘和层间接枝了插层剂的含氧基团,导致晶体结构完整性下降,层间距增大,层内结构未发生变化。经膨胀后,低温气化的酸根离子呈气体逸出,撑开石墨片层形成丰富的孔隙结构。     

新型钆石墨层间化合物复合材料的制备及表征

通过Hummers法制备氧化石墨,并以化学吸附法将氯化钆（GdCl3）饱和溶液中的钆离子引入氧化石墨（GO）,合成新型水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物复合材料。采用XRD、FT-IR和TG-DTA对产物进行分析表征。表明,制备水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物的最佳质量配比为m（Gd2O3）∶m（EG）=5∶1。通过TG-DTA分析确认,水合碳酸氧钆-氧化石墨层间化合物的还原温度为480℃。     

石墨层间化合物稳定性的研究

用喇曼散射方法观察了HClO_4、HNO_3、H_2SO_4—石墨层间化合物(GIC)的阶次状态随时间的变化,采用a面及c面入射观察。到HClO_4—GIC的阶次变化过程中ClO_4~-的溢出现象,据此认为层间化合物的阶次不稳定是由于插入的离子与石墨层间的分子力作用较弱。     

石墨层间化合物的制备、结构与应用

石墨层间化合物（GIC）是一种二维的纳米级多功能材料，综述了石墨层间化合物的制备方法和结构特点，并对它的应用作了简要介绍。     

溴-石墨插层化合物

根据本实验室实验结果对比前人的研究结果,对一种传统的石墨层间化合物－－溴－石墨插层化全物（Ｂｒ－ＧＩＣ）及其相关产物的制备、膨化特性、结构特点及其电性能进行了研究。     

混酸插层制备膨胀石墨研究

对采用H2SO4-HNO3-KMnO4-H2O2混酸氧化插层体系制备膨胀石墨进行了研究,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）和热重一差热法（TG-DTA）分析产物,并提出了氧化插层过程和机理。分析表明：插入剂的插入破坏了原有鳞片石墨层的紧密结构,使碳层间距增大,高温膨胀后,膨胀石墨呈蠕虫状或手风琴状蓬松结构,一个石墨蠕虫由许多微胞连接在一起组成,微胞之间呈现较大的狭缝裂开。氧化插层破坏了鳞片石墨原有的晶体结构,但是未破坏石墨的C—C键,20=29．5。处的特征峰是由石墨插层物结晶区引起的。可膨胀石墨片层。间存在SO4^2-、NO2阴离子插层物。可膨胀石墨在500℃之前的热失重和267℃附近较小的放热峰,均是由石墨插层物的气化、分解所致。     

不同工艺有机插层蛭石的制备及表征

以2倍蛭石阳离子交换容量的十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,利用热液搅拌法、球磨法、煮沸法、熔融搅拌法等4种不同工艺对蛭石进行插层处理.对有机插层后的蛭石进行了粉晶X射线衍射、Fourier变换红外光谱和热重分析表征.结果表明:不同插层工艺会导致有机插层蛭石的层间距及微结构的变化.随着层间距的增大,蛭石层间的有机相含量逐渐增大.     

高倍率低温可膨胀石墨制备的研究

本文以HNO3/HBrO3/KMnO4为氧化插层体系制备低温可膨胀石墨,研究了制备低温可膨胀石墨的最佳条件和物料配比,讨论了插层试剂对起始膨胀温度的影响,提出了氧化插层的机理.研究表明:制备低温可膨胀石墨的反应温度为室温(25 ℃);反应时间40 min;石墨、硝酸、溴酸钠、高锰酸钾的最佳质量比为1∶[KG-·2]3∶[KG-·2]0.1∶[KG-·2]0.07,由此方法制得的可膨胀石墨起始膨胀温度为130 ℃,600 ℃时膨胀容积为350 mL/g.     

过氧乙酸用量对石墨插层效果的影响及其氧化插层机理

以过氧乙酸为氧化剂,通过化学氧化法制备了不同插层效果的可膨胀石墨。利用XRD、FT-IR、SEM等对样品结构、氧化程度、微观形貌进行表征。结果表明,过氧乙酸对石墨有显著的氧化插层效果,在石墨与过氧乙酸体积比为1∶3时制备的可膨胀石墨的膨胀容积达到200 m L/g,其主要技术指标优于国标GB 10698—89中KP 180-Ⅲ型优等品的要求。过氧乙酸氧化机理在于其—COO~-可从石墨层夺取电子,导致石墨被氧化,打开石墨层,插层剂因静电作用进入石墨层间,形成可膨胀石墨。该方法所采用的过氧乙酸由于其成本低、环保等特点,有望应用于膨胀石墨的生产。     

Fe-膨胀石墨插层复合物EGIC的制备与表征

用熔盐法合成了FeCl3膨胀石墨层间化合物（FeCl3-EGICs）,并对I阶结构的FeCl3-EGICs进行了混合气氛下的还原反应,得到了含有单质铁的膨胀石墨插层复合物Fe-EGIC,其特征层间距为0.587-0.588nm。对还原前后的插层复合物进行了阶结构、热性能、电性能的表征与分析。发现FeCl3-EGIC在空气中具有良好的结构稳定性,及在受热环境中具有较高的热稳定性,并通过电导率测试发现,所制备的插层复合物的电导率较原始石墨有所提高。     

中间体对乙酰氧基苯乙烯的合成及其进展

对乙酰氧基苯乙烯可用于合成作为光致抗蚀剂（光刻胶）主要成分的聚对羟基苯乙烯。本文介绍了中间体对乙酰氧基苯乙烯的合成方法，其主要采用对羟基苯乙酮、对羟基苯甲醛、对乙基苯酚及衍生物等为原料合成。     

4-氨基-4''''-氯二苯甲酮的合成研究

以Na2S2为还原剂,将4-硝基-4＇-氯二苯甲酮还原成4-氨基-4’-氯二苯甲酮,通过对反应物配比、反应时间、反应温度进行多因素正交试验,确定了最佳工艺条件,反应温度92℃,反应时间2.5小时,4-硝基-4＇-氯二苯甲酮:Na2S2=1∶1.7（mol）,收率为85.80％,含量为98.08％。产品结构经红外光谱、核磁共振、质谱和元素分析证实。实验操作简单,分离容易。     

4,4′-二(氯甲基)联苯和4,4′-联苯二甲醛的合成

以联苯(0．2mol)为原料，依次加入聚甲醛(0．55mol)，无水氯化锌(0．12mol)。环己烷(77mol)，在40℃时滴加20ml氯化亚砜，在40℃～50℃反应至终点，得4，4′-二(氯甲基)联苯(收率46％)。将六甲基四胺(4．8mol)溶于90ml乙醇，在40℃时加入4．4′-二(氯甲基)联苯(1．2mol)，在45℃～50℃时反应1．5小时至终点，再用50％乙酸水解．得4，4′-联苯二甲醛(收率67％)。     

对位取代查尔酮衍生物的合成

以苯甲醛和苯乙酮衍生物为原料,在氢氧化钠乙醇水溶液中,室温制备了一系列的查尔酮衍生物,收率在60%～90%之间。并通过熔点、凝胶渗透色谱、紫外光谱、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。     

电合成4-氨基4′-氯二苯甲酮的研究

以正交法研究了以4 硝基 4′ 氯二苯甲酮为原料电合成4 氨基 4′ 氯二苯甲酮过程。实验结果表明,以ρ(4 硝基 4′ 氯二苯甲酮)=18 0g/L溶液为原料,与ρ(硫酸钛)=18 0g/L溶液、c(H2SO4)=1 1mol/L硫酸溶液组成电解液,于无隔膜电解池中,在75～80℃、电流密度5A/dm2的条件下,电合成4 氨基 4′ 氯二苯甲酮的收率为82 7%。产物经过高效液相色谱归一法测定,质量分数为99 1%。     

Al4SiC4的性能、制备和应用

介绍了一种待研发的新型三元碳化物Al4SiC4(碳硅化铝)的组成和基本性能,并重点讨论了Al4SiC4的各种合成和制备方法,如固相反应烧结法、高温自蔓延法等的原理及效果.首先讨论了Al4SiC4材料的基本性能、抗氧化性能和抗水化性能,比较了Al4SiC4和其他材料之间的性能差异,并介绍了Al4SiC4的应用范围;最后对Al4SiC4材料的合成方法和性能进行了总结,同时指出了碳硅化铝材料作为新型耐火材料的研究和使用的进一步研究方向.     

对氯苯甲腈通过镍催化偶合反应合成联苯二腈研究

对氯苯甲腈在镍催化体系中偶合生成联苯二腈的反应条件和纯化工艺进行了研究,并且对得到的联苯二甲腈的结构进行了表征.同时讨论了反应时间等对反应转化率的影响,并对粗产物提纯过程中进行了详细研究,最终得到了合成联苯二腈的工艺过程,列出最佳的反应条件.     

NaBH_4还原法制备纳米锡的研究

以SnCl4为原料,NaBH4作还原剂,采用液相还原法,分别在水溶液及聚乙二醇-水溶液中制备了纳米锡,并用XRD、FESEM及DSC对制备物进行了分析。结果表明,所制备的纳米锡为β-锡,四方晶系,粒度小于100 nm,聚乙二醇溶液中得到纳米锡的粒度比水溶液中小。锡粉纳米化后,熔点和熔化热较普通锡粉显著减小,并随着纳米颗粒的增大,熔点增加,熔化热增大。     

高密度LiFePO4正极材料的合成与性能

以高温固相法制备了高密度的LiFePO4正极材料,利用XRD、SEM、粒度分析、交流阻抗以及充放电测试等方法研究了前驱体Li3PO4和FePO4的比例与LiFePO4的物理性能和电化学性能的关系。其中,在Li3PO4与FePO4物质的量比为3：2时,制备的LiFePO4正极材料振实密度高达1.4g／cm^3,以0.1C放充电时,其首次放电比容量为159.0mA·h／g,体积比容量为222.6A·h／L,循环25次后,容量保持率达94.0％。     

4''''-羟基-4-联苯甲酸的合成

以4-羟基联苯为原料,经酯化、傅-克酰基化、相转移催化下的苄基化、氯仿反应、催化氢解等反应,合成了标题化合物,总收率57.8%.化合物4'-苄氧基-4-乙酰基联苯、4'-苄氧基-4-联苯甲酸的结构经 1HNMR、IR、MS及元素分析确证.与文献比较,该路线选择性好、产率较高.