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膨脹石墨簡介?

        碳是自然界*普遍的元素之一,碳化合物的成鍵方式和結(jié)構(gòu)形式極其豐富,膨脹石墨便是其中一種新型碳素材料。早在19世紀(jì)60年代初,Brodie將天然石墨與硫酸和硝酸等化學(xué)試劑作用后加熱,發(fā)現(xiàn)了膨脹石墨,然而其應(yīng)用則在百年之后才開始。從此,眾多國家就相繼展開了膨脹石墨的研究和開發(fā),取得了重大的科研突破。
石墨晶體是兩向大分子層狀結(jié)構(gòu),每一平面內(nèi)的C原子都以C一C共價鍵相結(jié)合,層與層之間以較弱的范德華力相結(jié)合。石墨的層狀結(jié)構(gòu)十分典型,每一層片是一個碳原子層,層內(nèi)碳原子之間以sp2雜化軌道成很強的共價鍵,即1個2s電子和2個2p電子雜化等價的雜化軌道,位于同一平面上,互相形成σ鍵,而二個未參加雜化的2P電子則垂直于平面,形成二鍵π。石墨的這種層狀結(jié)構(gòu)使得層間存在一定的空隙。因此在一定條件下,某些反應(yīng)物(如酸、堿、鹵素)的原子(或單個分子)即可進(jìn)入層間空隙,并與碳網(wǎng)平面形成層間化合物。這種插有層間化合物的石墨即為可膨脹石墨。碳原子層間以很弱的范德華力相聯(lián)系,這種結(jié)構(gòu)允許插層物質(zhì)能夠順利地進(jìn)入碳原層間而不破壞碳原子層內(nèi)的六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此天然石墨是制備石墨插層化合物*好的母體材料。
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