三维石墨烯的自组装制备与表征

三维石墨烯的自组装制备与表征 石墨烯因为其独特、优异的机械、电导以及物理性质而有着非常广泛的应用。但是石墨烯的应用还需 要将石墨烯组装成各种各样的宏观的结构。化学氧化石墨法制备石墨烯目前可以规模化制备,在此基础上,石墨烯纸或者是还原石墨烯膜已经被 制备出来并被应用在能源储存、透明电极、机械驱动器等领域。石墨烯之间由于存在范德华力和n - n作用力而堆积起来，另外也存在含氧官能团和水分子的氢键作用。氧化石墨烯的和水分子的交联作用可以通过添二价镁离子和钙离子增强,并最终可以使氧化石墨烯薄 膜的机械性能增强。因为水分子可以填充进层与层之间的缝隙，氧化石墨烯的薄膜的体积可以填充到 70%以上， 湿度相应的增加到 100%。除了这种两维的薄膜以外，最近三维的石墨烯基体结构已经被制备出来，一种是在180C不添加任何其 它物质直接通过对氧化石墨烯的水热作用而制备，另一种则是在氧化石墨烯中添加贵金属离子和葡萄 糖作为增强剂水热制备而得。刚制备得三维还原石墨烯结构则是充满了水分子得凝胶，当交联剂和增 强剂加入时， 它冷冻干燥后可以保持形状不变。为了满足更广泛的应用，比如在组织工程和水分子储藏方面，我们又探索了另一种途经来制备三维石 墨烯材料， 尤其是我们不添加任何贵金属离子作为交联剂。我们通过添加二价钙离子、镍离子和钴离 子在120C下制备了三维石墨烯凝胶结构。我们然后用PVA增强三维石墨烯结构，并冷冻干燥最后得到干燥的三维石墨烯结构,这种材料可以作 为非常好的主体材料，以供添加各种所需的客体材料。为了能够开发石墨烯和碳纳米管的潜在应用， 尤其在能量存储和转换方面， 我们通过可控方法将石墨烯和碳纳米管组装成宏观结构。当将碳纳米管以加入氧化石墨烯分散液中的方式制备石墨烯基薄膜，石墨烯层间的距离也会比上述抽 滤等方法增大， 所以也会使石墨烯和碳纳米管复合膜的导电性能显著增加。除了用外力制备大尺度的 石墨烯材料外，高度分布的三维石墨烯片也可以通过水热自组装制备得到，这种三维石墨烯在催化和超级电容器方面表现出了优良的性能。根据碳纳米管和石墨烯复合膜的特点，将二维的石墨烯片和一 维的碳纳米管结合来制备三维的碳结构是十分必要的。分子式：C1）耐高温型：石墨的熔点为385050C，沸点为4250C，即使经超高温电弧灼烧，重量的损 失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000C时，石墨强度提高一倍。从现有的文献中可以查知，膨胀石墨是一种性能优良的吸附剂，尤其是它具有疏松多孔结构，对 有机化合物具有强大的吸附能力，1g膨胀石墨可吸附80g石油，于是膨胀石墨就被设计成各种工业 油脂和工业油料的吸附剂。2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。 导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个 碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。碳是一种非金属亓素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium，意为“煤，木 炭”。汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。石墨是元素碳的一种同素异形 体1，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构 成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石 墨是其中一种最软的矿物。它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。2、作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫 圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。自然界已发现的沸石有30多种，较常见的有1方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝 光沸石、辉沸石等，都以含钙、钠为主。它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。晶体所 属晶系随矿物种的不同而异，以单斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多数。方沸石、菱沸石常呈等 轴状晶形，片沸石、辉沸石呈板状，毛沸石、丝光沸石呈针状或纤维状,钙十字沸石和辉沸石双晶常 见。纯净的各种沸石均为无色或白色，但可因混入杂质而呈各种浅色。玻璃光泽。解理随晶体结构而 异。莫氏硬度中等。比重介于2.02.3，含钡的则可达2.52.8。沸石主要形成于低温热液阶段， 常见干喷出岩气孔中，也见干热液矿床和诉代温泉沉积中。沸石可以借水的渗滤作用，以进行阳离子 的交换，其成分中的钠、钙离子可与水溶液中的钾、镁等离子交换，工业上用以软化硬水。沸石的晶 体结构是由硅（铝）氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开 放性。碱金属或碱十金属离子和水分子均分布在空穴和通道中，与格架的联系较弱。不同的离子交换 对沸石结构影响很小，但使沸石的性质发生变化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或过滤大小 不同的其他物质的分子。工业上常将其作为分子筛，以净化或分离混合成分的物质，如气体分离、 石油净化、处理工业污染等。石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。硬度： 1-2其他用途（污水处理、十壤改良剂、饲料添加剂比表面积： 5-10m2/g 柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利 用，碳的一系列化合物有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学 上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。比重： 2.21-2.26g/cm3颜色：铁黑色沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和 催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石还具有“营养”价值。在饲料中添加 5%的沸石粉，能使禽畜生长加快，体壮肉鲜，产蛋率高。与其它吸附剂相比，膨胀石墨有许多优点。如采用活性炭进行水上除油，它吸附油后会下沉，吸 附量也小，且不易再生利用；还有一些吸附剂，如棉花、草灰、聚丙烯纤维、珍珠岩、蛭石等，它们 在吸油的同时也吸水，这给后处理带来困难；膨胀石墨对油类的吸附量大，吸油后浮于水面，易捕捞 回收，再生利用处理简便，可采用挤压、离心分离、振动、溶剂清洗、燃烧、加热萃取等法，且不会 形成二次污染。9、电极，石墨何以能取代铜做为电极？碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化 合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚 石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。碳化合物一般从化石燃料中获得,然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、 塑料等。隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于 1 微米，比表面积范围集 中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈 土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的6080%。少数高达90%以上。矿石可选性较差。正是这种无可比拟的优势，石墨逐渐取代铜成为EDM电极的首选材料 目前世界上已有十几个国家（包括我国）均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细，主要 用途是做磨料，用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前，世界金刚石的消费中，80%的人造金 刚石主要是用于工业，它的产量也远远超过天然金刚石的产量。器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省 大量的金属材料。（4）没有毛刺；铜电极在加工完成后，还需手工进行修整以去除毛刺，而石墨加工后没有毛刺， 节约了大量成本，同时更容易实现自动化生产；名字来源：源于希腊文“graphein，意为用来写。由德国化学家和矿物学家A. G. Werner 于 1789 命名；2鳞片石墨1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩 埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。膨胀石墨石墨新用途：类别：自然元素-非金属元素-碳族石墨与金刚石随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。有很多种，已经发现的就有36种。它们的共同特点就是具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分 子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子，因此它们是含 水矿物。这些水分在遇到高温时会排出来，比如用火焰去烧时，大多数沸石便会膨胀发泡，像是沸腾 一般。沸石的名字就是因此而来。不同的沸石具有不同的形态，如方沸石和菱沸石一般为轴状晶体， 片沸石和辉沸石则呈板状，丝光沸石又成了针状或纤维状等等。各种沸石如果内部纯净的话，它们应 该是无色或白色，但是如果内部混入了其他杂质，便会显出各种浅浅的颜色来。沸石还具有玻璃样的 光泽。我们知道沸石中的水分可以跑出来，但这并不会破坏沸石内部的晶体结构。因此，它还可以再 重新吸收水或其他液体。于是，这也成了人们利用沸石的一个特点。我们可以用沸石来分离炼油时产 生的一些物质，可以让它使空气变得干燥，可以让它吸附某些污染物，净化和干燥酒精等等。沸石矿 物有很广的分布。特别多见于由火山碎屑形成的沉积岩石中。在土壤中也有发现。石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用 途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。其他性质：薄片具挠性，有滑感，易污手，具有良好的导电性； 石墨和金刚石的硬度差别如此之大，但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石，因为自然 界中石墨（碳）藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳，不是那么容易的。石 墨在5-6万大气压（5-6）X103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钻、镍等做催 化剂，可使石墨转变成金刚石。石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石 的特点是品位不高，一般在23%,或10025%之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多 磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的 工业价值最大。济源锦生炭素有限公司石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为12,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可 增至35。比重为1. 92. 3。比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000C 以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。英文名称：graphite1、等静压石墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等静压。6、用于原子能工业和国防工业：石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应 堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳 定，耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，杂质含量 不应超过几十个PPM。特别是其中硼含量应少于0.5PPM。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火 箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。3、挤压石墨，多为电极材料。自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有 SiO2、 Al2O3、 FeO、 CaO、 P2O5、 CuO 等杂质。这 些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、C02、H2、CH4、N2等气 体部分。因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。鳞片石墨提起钻石，人们就会联想到光彩夺目、闪烁耀眼的情景，它随着拥有者的活动而光芒四射。但因 它的昂贵价格，大多数人只能望而却步。尽管如此，人们对钻石还是很向往的。你知道钻石是什么吗？ 它的化学成分是碳（C）,天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓“钻石”。天然的钻石是非常 稀少的，世界上重量大于1000克拉（1克=5克拉）的钻石只有2粒，400克拉以上的钻石只有多粒， 我国迄今为止发现的最大的金刚石重158.786克拉，这就是“常林钻石” 。物以稀为贵，正因为可做 “钻石“用的天然金刚石很罕见，人们就想“人造“金刚石来代替它，这就自然地想到了金刚石的“孪 生“兄弟-石墨了。因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增 长。（6）材料成本更低，价格更稳定；由于近几年铜价上涨，如今各向同性石墨的价格比铜更低， 相同体积下，东洋炭素的普遍性石墨产品的价格比铜的价格低30%60%，并且价格更稳定，短期 价格波动非常小。分子量：12.01zeolite沸石是一种矿石，最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提（Crons ted t）发现有一类天然 硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”（瑞典文zeolit）。在希腊文中意为“沸腾”（zeo）的“石头”（lithos）。此后，人们对沸石的研究不断深入。材料更不容易变形：在薄筋电极的加工上优势明显；铜的软化点在 1000 度左右，容易因受热而 产生变形；石墨的升华温度为 3650度；热膨胀系数仅有铜的 1/30。4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。（1）加工速度更快：通常情况下，石墨的机械加工速度能比铜快25倍；而放电加工速度比铜 快 23 倍；1 致密结晶状石墨3.隐晶质石墨CAS 登录号：7782-42-53、作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的 条件下使用，而石墨耐磨材料可以在（一）2002000 C温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。 许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑 油。石墨乳也是许多金属加工（拔丝、拉管）时的良好的润滑剂。晶系和空间群：六方晶系， P63/mmm ；隐晶质石墨6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的 体积变化不大，不会产生裂纹。世界上已发现的天然沸石一般为浅灰色，有时为肉红色。拿在手上明显感到比一般石头轻，这是 因为沸石内部充满了细微的孔穴和通道，比蜂房要复杂得多。假如把沸石比作旅馆，那么1 立方微米 的这种“超级旅馆”内竟有100万个“房间”！的这些房间能根据“旅客”（分子和离子）的性别、 高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾，绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去，也不会使高个 子与矮个子同住一室。根据沸石的这一特性，人们用它来筛选分子，获得很好的效果。这对在工业废 液中回收铜、铅、镉、镍、钼等金属微粒具有特别重要的意义。中国：山东省莱西市为我国石墨重要产地之一,石墨探明储量687.11万吨，现保有储量639.93 万吨。（2）重量更轻：石墨的密度只有铜的 1 /5 ，大型电极进行放电加工时，能有效降低机床（ EDM ） 的负担；更适合于在大型模具上的应用。沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。按沸石矿物特征分为架状、片 状、纤维状及未分类四种，按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。任何沸石都由硅氧四面体和 铝氧四面体组成。四面体只能以顶点相连，即共用一个氧原子，而不能“边”或“面”相连。铝氧四 面体本身不能相连，其间至少有一个硅氧四面体。而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅， 可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的，所以在铝氧四面体中，有一个氧原子的电价 没有得到中和，而产生电荷不平衡，使整个铝氧四面体带负电。为了保持中性，必须有带正电的离子 来抵消，一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。由于沸 石具有独特的内部结构和结晶化学性质，因而使沸石拥有多种可供工农业利用的特性。光泽：呈半金属光泽石墨的用途沸石3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。 晶体特征【特性】1932年，McBain提出了“分子筛”的概念。表示可以在分子水平上筛分物质的多孔材料。虽然 沸石只是分子筛的一种，但是沸石在其中最具代表性，因此“沸石”和“分子筛”这两个词经常被混 用。人造沸石是：磺酸化聚苯乙烯;天然沸石：铝硅酸钠。石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为 3.40人，同 一网层中碳原子的间距为1. 42A。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子 吸引力较弱，故其天然可浮性很好。20 世纪60年代，铜做为电极材料被广泛应用，使用率约占90，石墨仅有10左右; 21 世纪， 越来越多的用户开始选择石墨作为电极材料，在欧洲，超过 90以上的电极材料是石墨。铜，这种 曾经占统治地位的电极材料，和石墨电极相比它的优势几乎消失殆尽。是什么导致了这个戏剧性的变 化？当然是石墨电极的诸多优势。形态特性石墨解理和断口：平行解理极完全;典型的层状结构，碳原子成层排列，每个碳与相邻的碳之间等距相连，每一层中的碳按六方环状 排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离 不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多（层内 C-C 间距=0.142nm，层间 C_C 间距=0.340nm）沸石化学组成：成分纯净者极少，往往含各种杂质;4、石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特 点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤沸石最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提（Cronstedt）发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时 会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”（瑞典文zeolit）,在希腊文中意为“沸腾”（zeo）的“石 头”（lithos）。此后，人们对沸石的研究不断深入。金刚石和石墨的化学成分都是碳（C）,称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同的 “质”，但“形”或“性”却不同，且有天壤之别，金刚石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物 质之一。其中按石墨的颗粒度分，也可分为：细节构石墨、中粗石墨（一般的颗粒度在0.8mm左右）、还 有就是电极石墨（ 2-4mm）。条痕：光亮黑色2012-8-21EINECS 登录号：231-955-3催化剂此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造 金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料，美国已用它做为汽车电池。随着现代 科学技术和工业的发展，石墨的应用领域还在不断拓宽，已成为高科技领域中新型复合材料的重要原 料，在国民经济中具有重要的作用。2常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应， 生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化； 在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。天然沸石是一种新兴材料，被广泛应用于工业、农业、国防等部门，并且它的用途还在不断地开 拓。沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。在石油、化学工业中， 用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化；气、液净化、分离 和储存剂；硬水软化、海水淡化剂；特殊干燥剂（干燥空气、氮、烃类等）。在轻工行业用于造纸、 合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电 子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻 骨料，制作轻质高强度板材和砖。在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。 在禽畜业中，作饲料（猪、鸡）的添加剂和除臭剂等，可促进牲口成长，提高小鸡成活率。在环境保 护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物。石墨在工业上运用极广，几乎每个行业都会用到。工业上多用的是人造石墨，也就是特种石墨。 按其成型的方式可分为以下几种。形态：单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。集合体通常为鳞片状，块状和土状；沸石5） 可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。2、模压石墨（3）放电消耗更小；由于火花油中也含有C原子，在放电加工时，高温导致火花油中的C原子 被分解出来，转而在石墨电极的表面形成保护膜，补偿了石墨电极的损耗。膨胀石墨极易吸附油类、有机分子及疏水性物质，用于水环保处理有着其它物质不可替代的效果。当它以粒状形式用于水面除油时，根据水面上油面积的大小以及油种类的不同，其用量为1lo% / rn，吸附时间可在15rain至数h不等。产地分布5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化， 可作为玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确，表面光洁成品率高，不经加工或稍作 加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧 结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚，区域精炼容器，支架夹具，感应加热器等都是用高纯石墨加工 而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管，棒、板、格棚等元件。年美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也开始研制生 产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。成因和产状：石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积 岩经区域变质作用而成；吸附齐H和干燥剂一【用途】沸石鉴定特征铁黑色，硬度低，一组极完全解理，有滑感和染手；如果将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在 石墨上，则可析出金属铜的斑点，在与石墨相似的辉钼矿上则无此反应。【发现】沸石的一般化学式为：AmBp02p nH20，结构式为A（x/q） （Al02）x （Si02）y n（H20）其中： A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子,B为Al和Si, p为阳离子化合价,m为阳离子数，n为水分子数, x为Al原子数，y为Si原子数，（y/x）通常在15之间，（x+y）是单位晶胞中四面体的个数。 碳是自然界最普遍的元素之一，碳化合物的成键方式和结构形式极其丰富，膨胀石墨便是其中一种新 型碳素材料。早在 l9 世纪60年代初， Brodie 将天然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂作用后加热，发 现了膨胀石墨，然而其应用则在百年之后才开始。从此，众多国家就相继展开了膨胀石墨的研究和开 发，取得了重大的科研突破。7、石墨还能防止锅炉结垢，有关单位试验表明，在水中加入一定量的石墨粉（每吨水大约用 45 克）能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。世界：著名产地：纽约Ticonderoga，马达加斯加和Ceylon，我国以黑龙江鸡西市柳毛为最大的 产地。晶胞参数：a0=0.246nm，c0=0.670nm；8、石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后，可以制作各种特殊材料用于有关 工业部门。（5）石墨更容易研磨和抛光；由于石墨的切削阻力只有铜的 1/5，更容易进行手工的研磨和抛 光； 石墨是片层状结构，层内碳原子排列成平面六边形，每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合，同 层中的离域电子可以在整层活动，层间碳原子以分子间作用力（范德华力）相结合。石墨是一种灰黑 色、不透明、有金属光泽的晶体。天然石墨耐高温，热膨胀系数小，导热、导电性好，摩擦系数小。 石墨被大量用来做电极、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔等。具有层状结构的石墨在适当条件下使某些原 子或基团插入层内与 C 原子结合成石墨层间化合物。这些插入化合物的性质基本上不改变石墨原有的 层状结构，但片层间的距离增加，称为膨胀石墨，它具有天然石墨不具有的可绕性，回弹性等，可作 为一种新型的工程材料，在石油化工、化肥、原子能、电子等领域广泛应用。由于沸石的多孔性硅酸盐性质，小孔中存有一定量的空气，常被用于防暴沸。在加热时，小孔内 的空气逸出，起到了气化核的作用，小气泡很容易在其边角上形成。最初合成的金刚石颗粒呈黑色，0.5mm大小，重约0.1克拉（用于宝石的金刚石一般最小不能小 于0.1克拉）。现在我国研制的大颗粒金刚石达3mm以上，美国、日本等已制成6.1克拉多的金刚石。 我们说金刚石已从石墨中“飞”出，宝石级的人造金刚石也会在不久的将来供应于市场。洗涤剂致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于 01 毫米，比 表面积范围集中在0.1-1m2/g，晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。这种：石墨的特点是品位很高， 一般含碳量为 6065，有时达 8098，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。透明度：不透明【概述】www.jyjsts.con 锦生炭素