Способ получения термически расширенного графита Советский патент 1991 года по МПК C01B31/04 

Ё

Изобретение относится к технологии уг- легр афитовых материалов, в частности к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для создания композиционных материалов, а также гетерогенных катализаторов и сорбентов для со- здания безотходного и экологически чистого процесса. Для этого графит обрабатывают избытком концентрированной азотной кислоты, отделяют образовавшееся соединение внедрения графита от избытка кислоты, обрабатывают его газообразным аммиаком до насыщения и подвергают термообработке при 600-1300°С для расширения.

Изобретение относится к химии угле- графитовых материалов, конкретно к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для создания углерод-углеродных композитов, а также гетерогенных катализаторов и сорбентов.

Целью изобретения является создание безотходного и экологически чистого процесса.

П р и м е р 1. В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита и 400 г азотной кислоты (99%-ной концентрации), перемешивают 240 мин, отделяют образовавшиеся соединения внедрения графита от избытка кислоты, обрабатывают его газообразным аммиаком до прекращения поглощения аммиака, образовавшийся сыпучий продукт подвергают термообработке для расширения в атмосфере инертного газа

при 1000°С. Получают расширенный графит СГРГ) с кажущейся плотностью 3.5 г/л.

Отделенную азотную кислоту используют повторно для получения ТРГ. При термическом расширении в азоте выделяющийся газ содержит, %: NZ 98, 02 0,8; С02 0,2; Н20 1.

П р и м е р 2. По примеру 1, но термообработку проводят при 600°С. получают ТРГ с кажущейся плотностью 10,3 г/л.

П р и м е р 3. По примеру 1, но термическое расщепление проводят при 1300°С, получают ТРГ с кажущейся плотностью 2,6 г/л.

Пример 4. В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита и 400 г азотной кислоты из предыдущих синтезов, перемешивают 240 мин, избыток кислоты отделяют, соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до насыщения, образовавшийся сыпуа ел

VJ

2

чий продукт подвергают термообработке в атмосфере азота при 1000°С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 3,7 г/л.

Пример 5. В реактор с мешалкой загружают 50 г искусственного графита марки ГТМ и 200 г азотной кислоты (99%- ной концентрации), перемешивают 240 минут, избыток кислоты отделяют, соединения внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до насыщения, образовавшийся сыпучий продукт подвергают термообработке в атмосфере азота при 1000°С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 4,2 г/л.

П р и м е р 6. По примеру 5, но используют искусственный порошкообразный пиролитический графит, получают ТРГ с кажущейся плотностью 3.8 г/л.

В предлагаемом способе ТРГ образуется за счет выхода газов из .межкристаллит- ного и межплоскостных пространств, при быстром нагреве соединения внедрения графита с азотной кислотой. Обработка этого соединения газообразным аммиаком приводит к нейтрализации азотной кислоты с образованием нитрата аммония и к выделению при термообработке (при 6001300°С) газов, содержащих N2. Oa .НаО и С02, что позволяет по сравнению с известными способами создать безотходный и экологически чистый процесс, так как не образуются сточные воды, содержащие азотную кислоту и не выделяется диоксид азота. Формула изобретения Способ получения термически расширенного графита, включающий обработку графита избытком концентрированной

азотной кислоты, отделение образовавшегося соединения внедрения графита от избытка кислоты и последующую термообработку для расширения, отличающий- с я тем, что, с целью создания безотходного

и экологически чистого процесса, перед . термообработкой соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до насыщения.