Metoda e oksidimit kimik është një metodë tradicionale për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm. Në këtë metodë, grafiti me flake natyrale përzihet me oksiduesin e duhur dhe agjentin ndërlidhës, kontrollohet në një temperaturë të caktuar, përzihet vazhdimisht dhe lahet, filtrohet dhe thahet për të marrë grafit të zgjerueshëm. Metoda e oksidimit kimik është bërë një metodë relativisht e pjekur në industri me avantazhet e pajisjeve të thjeshta, funksionimit të përshtatshëm dhe kostos së ulët.
Hapat e procesit të oksidimit kimik përfshijnë oksidimin dhe ndërthurjen. Oksidimi i grafitit është kushti bazë për formimin e grafitit të zgjerueshëm, sepse nëse reaksioni i ndërthurjes mund të vazhdojë pa probleme varet nga shkalla e hapjes midis shtresave të grafitit. Dhe grafiti natyror në dhomë temperatura ka qëndrueshmëri të shkëlqyer dhe rezistencë ndaj acidit dhe alkalit, kështu që nuk reagon me acidin dhe alkalin, prandaj shtimi i oksidantit është bërë një komponent kyç i domosdoshëm në oksidimin kimik.
Ka shumë lloje të oksidantëve, oksidantët e përdorur në përgjithësi janë oksidantë të ngurtë (të tilla si permanganat kaliumi, dikromat kaliumi, trioksidi i kromit, klorati i kaliumit, etj.), Mund të jenë gjithashtu disa oksidantë të lëngshëm oksidues (të tillë si peroksidi i hidrogjenit, acidi nitrik, etj. ). Vitet e fundit është gjetur se permanganati i kaliumit është oksiduesi kryesor që përdoret në përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm.
Nën veprimin e oksiduesit, grafiti oksidohet dhe makromolekulat e rrjetit neutral në shtresën e grafitit bëhen makromolekula planare me ngarkesë pozitive. Për shkak të efektit refuzues të së njëjtës ngarkesë pozitive, distanca midis shtresave të grafitit rritet, gjë që siguron një kanal dhe hapësirë për interkalatorin që të hyjë pa probleme në shtresën e grafitit. Në procesin e përgatitjes së grafitit të zgjerueshëm, agjenti ndërthurës është kryesisht acid. Vitet e fundit, studiuesit përdorin kryesisht acid sulfurik, acid nitrik, acid fosforik, acid perklorik, acid të përzier dhe acid acetik akullnajor.
Metoda elektrokimike është në një rrymë konstante, me tretësirën ujore të insertit pasi elektroliti, grafiti dhe materialet metalike (material inox, pllakë platini, pllakë plumbi, pllaka titani etj.) përbëjnë një anodë të përbërë, materialet metalike të futura në elektrolit si katodë, duke formuar një lak të mbyllur; Ose grafiti i pezulluar në elektrolit, në elektrolit në të njëjtën kohë futet në pllakën negative dhe pozitive, përmes dy elektrodave aktivizohen metoda, oksidimi anodik. Sipërfaqja e grafitit oksidohet në karbokacion. Në të njëjtën kohë, nën veprimin e kombinuar të tërheqjes elektrostatike dhe difuzionit të diferencës së përqendrimit, jonet e acidit ose jonet e tjera ndërkaluese polare futen midis shtresave të grafitit për të formuar grafit të zgjerueshëm.
Krahasuar me metodën e oksidimit kimik, metoda elektrokimike për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm në të gjithë procesin pa përdorimin e oksidantit, sasia e trajtimit është e madhe, sasia e mbetur e substancave gërryese është e vogël, elektroliti mund të riciklohet pas reagimit, zvogëlohet sasia e acidit, kursehet kostoja, zvogëlohet ndotja e mjedisit, dëmtimi i pajisjeve është i ulët dhe jeta e shërbimit është zgjatur. Vitet e fundit, metoda elektrokimike është bërë gradualisht metoda e preferuar për përgatitjen e grafitit të zgjerueshëm nga shumë ndërmarrje me shumë përparësi.
Metoda e difuzionit në fazën e gazit është të prodhojë grafit të zgjerueshëm duke kontaktuar ndërkaluesin me grafit në formë të gaztë dhe reaksion ndërthurës. Në përgjithësi, grafiti dhe inserti vendosen në të dy skajet e reaktorit të qelqit rezistent ndaj nxehtësisë, dhe vakuumi pompohet dhe vulosur, kështu që njihet edhe si metoda me dy dhoma. Kjo metodë përdoret shpesh për të sintetizuar halide -EG dhe metal alkali -EG në industri.
Përparësitë: struktura dhe rendi i reaktorit mund të kontrollohet, dhe reaktantët dhe produktet mund të ndahen lehtësisht.
Disavantazhet: pajisja e reagimit është më komplekse, funksionimi është më i vështirë, kështu që prodhimi është i kufizuar, dhe reagimi duhet të kryhet në kushte të temperaturës së lartë, koha është më e gjatë dhe kushtet e reagimit janë shumë të larta, mjedisi i përgatitjes duhet të të jetë vakum, kështu që kostoja e prodhimit është relativisht e lartë, jo e përshtatshme për aplikime prodhimi në shkallë të gjerë.
Metoda e përzierjes së fazës së lëngshme është përzierja e drejtpërdrejtë e materialit të futur me grafit, nën mbrojtjen e lëvizshmërisë së gazit inert ose sistemit të vulosjes për reaksionin e ngrohjes për të përgatitur grafit të zgjerueshëm. Përdoret zakonisht për sintezën e komponimeve ndërlaminare të metaleve alkali-grafit (GIC).
Avantazhet: Procesi i reagimit është i thjeshtë, shpejtësia e reagimit është e shpejtë, duke ndryshuar raportin e lëndëve të para dhe futjeve të grafitit mund të arrijnë një strukturë dhe përbërje të caktuar të grafitit të zgjerueshëm, më të përshtatshëm për prodhim masiv.
Disavantazhet: Produkti i formuar është i paqëndrueshëm, është e vështirë të merret me substancën e futur të lirë të ngjitur në sipërfaqen e GIC, dhe është e vështirë të sigurohet konsistenca e komponimeve ndërlamellare të grafit kur një numër i madh i sintezës.
Metoda e shkrirjes është përzierja e grafitit me materialin ndërkalues dhe nxehtësia për të përgatitur grafit të zgjerueshëm. Bazuar në faktin se përbërësit eutektikë mund të ulin pikën e shkrirjes së sistemit (nën pikën e shkrirjes së secilit komponent), është një metodë për përgatitjen e GIC treshe ose shumëkomponente duke futur dy ose më shumë substanca (të cilat duhet të jenë në gjendje të formojnë një sistem kripërash të shkrirë) në mes të shtresave të grafit njëkohësisht.Përdoren përgjithësisht në përgatitjen e klorureve të metaleve - GIC.
Përparësitë: Produkti i sintezës ka stabilitet të mirë, i lehtë për t'u larë, pajisje e thjeshtë reagimi, temperaturë e ulët e reagimit, kohë e shkurtër, e përshtatshme për prodhim në shkallë të gjerë.
Disavantazhet: është e vështirë të kontrollohet struktura e rendit dhe përbërja e produktit në procesin e reagimit, dhe është e vështirë të sigurohet konsistenca e strukturës së rendit dhe përbërjes së produktit në sintezën masive.
Metoda nën presion është përzierja e matricës së grafitit me metalin alkaline të tokës dhe pluhurin e metaleve të rralla dhe reaksioni për të prodhuar M-GICS në kushte presioni.
Disavantazhet: Vetëm kur presioni i avullit të metalit tejkalon një prag të caktuar, mund të kryhet reaksioni i futjes; Megjithatë, temperatura është shumë e lartë, e lehtë për t'u shkaktuar nga metali dhe grafiti që të formojnë karbide, reagim negativ, kështu që temperatura e reagimit duhet të rregullohet në një interval të caktuar. Temperatura e futjes së metaleve të tokës së rrallë është shumë e lartë, kështu që duhet të ushtrohet presion në zvogëloni temperaturën e reaksionit. Kjo metodë është e përshtatshme për përgatitjen e metal-GICS me pikë shkrirjeje të ulët, por pajisja është e komplikuar dhe kërkesat e funksionimit janë strikte, prandaj përdoret rrallë tani.
Metoda shpërthyese në përgjithësi përdor grafitin dhe agjentin e zgjerimit si KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropyros ose përzierjet e përgatitura, kur nxehet, grafiti do të reaksionojë njëkohësisht oksidimin dhe ndërthurjen e përbërjes së kambiumit, e cila më pas zgjerohet në mënyrë "shpërthyese", duke marrë kështu grafit të zgjeruar. Kur kripa metalike përdoret si agjent zgjerimi, produkti është më kompleks, i cili jo vetëm ka grafit të zgjeruar, por edhe metal.
