石墨是具有层状结构的晶体化合物,石墨经化学反应使非碳质反应物插入石墨层间制得可膨胀石墨。可膨胀石墨是一种重要的无机非金属材料,它具有催化活性高、受热膨胀以及受热膨胀后产物具有阻燃性、吸附性等优良特性,可膨胀石墨的这些特性使之在众多领域得到广泛应用。可膨胀石墨经高温膨胀后可制得具有多孔结构的膨胀石墨,膨胀石墨具有较高比表面积,是一种优质的吸附材料。利用不同的插层工艺或插层介质制备的可膨胀石墨,膨胀容积、起始膨胀温度等存在差异,本文分别以得到具有优异吸附特性、催化特性和阻燃特性的可膨胀石墨为目的,优化了石墨插层反应中的氧化剂、插入剂、辅助插层剂、反应温度等工艺条件,并对所得产品的吸附特性、催化特性和阻燃特性进行了考察。本文以50目石墨为原料,以高锰酸钾为氧化剂,硫酸、四氯化钛为插层剂,制备了插钛膨胀石墨。首先,通过正交实验确定了高锰酸钾、硫酸、四氯化钛与原料石墨的最佳配比以及反应温度,并采用多种表征手段,如XRD、EDS、TG-MS,对各种形式的石墨进行了表征和分析,同时测定了膨胀石墨的结构参数;其次,以插钛膨胀石墨为脱色剂,考察了其对甲基橙模拟废水的的脱色规律,结果表明:插钛膨胀石墨对甲基橙有良好的脱色效果。实验建立了以硫酸和六水合三氯化铁为插层剂的可膨胀石墨的制备方法。通过正交实验考察了KMnO₄,H₂SO₄,FeCl₃·6H₂O用量及反应温度对可膨胀石墨的膨胀容积和酯化率的影响,并对原料及可膨胀石墨进行了XRD表征。以催化活性最高为目的,确定了催化剂制备方案为:C : KMnO₄ : H₂SO₄（75%） : FeCl₃·6H₂O=1 : 0.34 : 3.9（75%） : 0.15,室温下反应60分,可以得到膨胀容积为420mL/g的可膨胀石墨。作为固体酸催化剂,可膨胀石墨催化乙酸和异戊醇制备乙酸异戊酯的产率可达86.0%,表现出了较高的催化活性,该催化剂具有易于回收、反应条件温和、可再利用等优点。选择合适的氧化剂、插层剂、辅助插层剂以及反应温度,制备了不同起始膨胀温度的可膨胀石墨。首先,确定了可膨胀石墨起始膨胀温度的测定方法,并通过正交实验分别确定了制备不同起始膨胀温度可膨胀石墨的制备方案。按照最佳制备方案制备高、低起始膨胀温度的可膨胀石墨,并对其进行各种性能测试与表征。其次,测定了两种可膨胀石墨的阻燃性能,添加30%的高起始膨胀温度的可膨胀石墨可以使EVA的氧指数由20%提高到28.1%,添加20%的低可膨胀石墨的可膨胀石墨使低密度聚乙烯的氧指数提高到27.8%,氧指数测定结果表明两种可膨胀石墨均具有较好的阻燃性能。