Original scientific paper

Utjecaj veličine čestica na svojstva ekspandiranog grafita

G. Špehar ; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Zagreb, Croatia
A. Vrtodušić ; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Zagreb, Croatia
J. Zlopaša ; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Zagreb, Croatia
S. Kurajica ; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Zagreb, Croatia

Abstract

Istražen je utjecaj veličine čestica prirodnog grafita na procese interkaliranja i ekspanzije te svojstva ekspandiranog grafita. Prirodni grafit s vrlo širokom raspodjelom veličina čestica (između dp = 80 i 425 µm) prosijavanjem je podijeljen na četiri veličinske klase. Uzorci su podvrgnuti procesu oksidacije i interkaliranja s kalijevim dikromatom, perklornom kiselinom i ledenom octenom kiselinom. Ekspanzija je provedena termošokiranjem pri 1000 °C u trajanju od jedne minute. Pripravljeni uzorci karakterizirani su mjerenjem ekspandiranog obujma, termogravimetrijskom analizom (TGA), rendgenskom difrakcijskom analizom (XRD), Fourier-transformiranom infracrvenom spektroskopijom (FTIR), BET apsorpcijsko-desorpcijskim izotermama i pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM).
Rendgenska difrakcija i Fourier transformirana infracrvena spektroskopija ukazale su na to da dolazi do interkalacije te da je dominantna interkalirajuća vrsta perklorna kiselina. Termogravimetrijskom analizom utvrđeno je da do deinterkalacije dolazi u temperaturnom intervalu od 150-300 °C te da je gubitak mase u ovom temperaturnom intervalu ovisan o veličini čestica, odnosno da je interkalacija intenzivnija što su čestice grafita veće. Utvrđeno je i da čestice s više interkalanta više i ekspandiraju te imaju veću specifičnu površinu. Uzorak s najvećim promjerom čestica (dp = 315-425 µm) imao je nakon ekspanzije specifični obujam od v=86 cm3 g-1 i specifičnu površinu od s=36m2 g-1. Pretražna elektronska mikroskopija pokazala je da se ekspandirani grafit sastoji od makroporoznih crvolikih čestica.

Keywords

Ekspandirani grafit; interkaliranje; veličina čestica; termogravimetrijska analiza; specifična površina

Hrčak ID:

48143

URI

https://hrcak.srce.hr/48143

Publication date:

12.2.2010.

Article data in other languages: english

Visits: 2.189 *