隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,大量廢棄物被排放在環(huán)境中,導致了生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化。特別是水體污染,不僅給人們現(xiàn)在的生產(chǎn)生活造成了惡劣后果,而且會影響未來幾年甚至更長的時間。
膨脹石墨作為一種環(huán)境友好材料,可利用其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)吸附水體中的各種油或有機物質(zhì),以達到水體凈化的目的。膨脹石墨是以天然鱗片石墨為原料,利用物理或化學方法使非碳質(zhì)反應物插人石墨層間,形成的一種與碳素六角網(wǎng)絡平面結(jié)合,同時又保持了石墨層狀結(jié)構(gòu)的晶體化合物,是近十多年才發(fā)展起來的新型炭素材料。
目前,國內(nèi)外膨脹石墨的制備方法很多,主要有化學氧化法和電化學方法。電化學方法是將鱗片石墨投放按一定比例配制好的電解液中,然后進行陽極氧化處理。再經(jīng)過水洗,干燥后在高溫下膨脹得到膨脹石墨?;瘜W氧化法又可分為以磷酸為插入劑和硫酸為插入劑兩種。磷酸能提高可膨脹石墨的抗氧化性,但磷酸用量過大,灰份會增加。硫酸法相對于磷酸法插人劑成本較低。
膨脹石墨的一個重要性能指標是膨脹容積,膨脹容積大的膨脹石墨空隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大,在大分子污染物物理吸附處理中吸附效果好。同時膨脹容積大的膨脹石墨,用硫酸作插層劑獲得的可膨脹石墨插層反應完全,可膨脹石墨的催化活性高。
膨脹石墨的應用廣泛可以作為生態(tài)環(huán)境替代材料,如取代石棉等傳統(tǒng)密封材料;取代紗布用作醫(yī)用敷料等,但還有一個作用值得關(guān)注是用于環(huán)境修復材料包括治理大氣污染;水體環(huán)境修復——治理海洋環(huán)境污染;凈化含油廢水;處理油脂廢水等。