论文部分内容阅读
膨胀石墨是一种新型的纳米级碳素材料,具有耐高温,耐腐蚀,导电导热等优良特性,将膨胀石墨与其它材料复合可以获得性能优异的复合材料。本论文以高氯酸和高锰酸钾为原料采用化学氧化法组合微波膨化法制备出无硫高倍膨胀石墨,用正交试验对实验条件进行了优化。采用SEM. TEM. XRD.XPS和IR等测试方法对膨胀石墨的表面形貌和组成结构进行了表征和分析。结果表明：膨胀石墨制备的最佳实验条件为m1(天然鳞片石墨)：m2(高氯酸)：m3(高锰酸钾)=1:4:0.5,反应温度为35℃,反应时间为40 min。此条件下制备的膨胀石墨的膨胀容积高达760 mL/g。通过SEM和TEM观察可知：膨胀石墨表观呈蠕虫状,大小为几毫米,其由许多石墨微片组成,内部具有发达的网络状孔隙结构。通过XRD. XPS和R分析可知：膨胀石墨的结晶度不高,层间距d=1.48nm,膨胀石墨表面仅含C、O两种元素,表面含有C=O、C-O、O-C=O、-OH等极性基团。以自制的膨胀石墨改性活性炭/聚四氟乙烯复合物电极作为阴极,Ti/IrO2/RuO2作为阳极,Na2SO4溶液为电解质,在棉布隔膜电解体系中对4-氯酚的降解效果进行研究。考察了电流密度、电解质浓度、4-氯酚初始浓度、pH值、电极间距等因素对阴极室内4-氯酚降解效果的影响。结果表明：膨胀石墨的添加量为碳材料的20%,聚四氟乙烯与碳材料的比例为1：4的电极在电流密度为39 mA/cm2,电解质浓度为0.05mol/L,4-氯酚初始浓度为100 mg／L,初始pH为11,电极间距为4cm时,膨胀石墨改性复合物电极作为阴极对阴极室内4-氯酚的降解效果最好,电解120mmin时4-氯酚的降解率高达98.7%。