Badania nad procesem utleniania grafitu mieszaninami utleniającymi w kwasach nieorganicznych

W artykule porównano trzy najpopularniejsze metody chemicznego utleniania grafitu zaproponowane przez Brodie, Staudenmaiera i Hummersa. Grafit poddano utlenianiu w mieszaninach silnych utleniaczy i stężonych kwasów nieorganicznych zgodnie z przepisami podanymi w literaturze. W zależności od stosowanej metody utlenianie prowadzono od kilku do kilkuset godzin. Produkty przebadano pod kątem zawartości tlenu, stosunku C/O oraz analizy jakościowej i ilościowej grup funkcyjnych. Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że najlepiej utleniony grafit można uzyskać stosując najbardziej czasochłonną metodę Brodie. Metoda Staudenmaiera daje dobrze utleniony grafit i możliwość prowadzenia ciągłego procesu, ale wymaga długiego czasu utleniania. Metoda Hummersa jest najkrótsza, jednak pozostawia sporą ilość nieutlenionych atomów węgla.

Three most popular methods of chemical oxidation of graphite proposed by Brodie, Staudenmaier and Hummers has been compared here. Synthetic graphite has been oxidized using strong chemical oxidizing agents in highly-concentrated inorganic acids. Reaction time varied from several to several hundred hours depending on the applied method. Products were characterized with respect to the oxygen content, C/O ratio, full qualitative and quantitative analysis of the oxygencontaining groups. Based on these experiments it was determined that the most oxidized graphite was obtained using the Brodie method. In case of Staudenmaier method, that can be carried out in single step, well-oxidized graphite can be obtained but much longer oxidation time is required. Method proposed by Hummers is the shortest but graphite oxide possesses a plenty of unoxidized carbon atoms.