据报道,莱斯大学詹姆斯·图尔实验室的这项进步可以将一吨煤、食物垃圾或塑料转化为石墨烯,而成本只是其他批量石墨烯生产方法的一小部分。
图尔在一份声明中说:“这是一件大事。“世界上有30%到40%的食物被扔掉,因为它们变质了,塑料垃圾是全世界关注的问题。我们已经证明,任何固体碳基物质,包括混合塑料废物和橡胶轮胎,都可以转化为石墨烯。”这项研究是发表在自然.
他表示:“目前石墨烯的商业价格为每吨6.7万至20万美元,这一工艺的前景看起来非常好。”他补充称,在用于粘合混凝土的水泥中添加0.1%的闪光石墨烯,可以将其对环境的影响减少三分之一。
他说:“通过用石墨烯增强混凝土,我们可以使用更少的混凝土来建造,制造和运输成本也会更低。”“从本质上讲,我们捕获了二氧化碳和甲烷等温室气体,这些气体是垃圾食品在垃圾填埋场排放的。我们正在将这些碳转化为石墨烯,并将其添加到混凝土中,从而降低混凝土制造过程中产生的二氧化碳量。使用石墨烯是一个双赢的环境方案。”
“变废为宝是循环经济的关键,”共同通讯作者Rouzbeh Shahsavari说。“在这里,石墨烯既可以作为2D模板,也可以作为增强剂,控制水泥水化和随后的强度发展。”
由莱斯大学研究生和主要作者Duy Luong在图尔实验室开发的用于大块石墨烯的闪光焦耳加热技术,据称可以改进石墨剥离和金属箔化学气相沉积等技术,这些技术需要更多的精力和成本来生产少量石墨烯。
该工艺还可以生产出涡层石墨烯,这种石墨烯层排列不一致,易于分离。图尔说:“A-B堆叠的石墨烯来自其他工艺,比如石墨的剥落,很难分开。”“这些层牢固地粘在一起。
![Flash石墨烯](http://www.peseonline.com/media/tlxdfeq5/rice_lab-752x500.jpg)
涡轮层石墨烯更容易处理,因为层在溶液中分开或混合在复合材料中。
“这很重要,因为现在我们可以让每一个单原子层与宿主复合材料相互作用,”他说。
闪蒸过程在一个专门设计的反应堆中进行,该反应堆快速加热材料,并将所有非碳元素以气体的形式释放出来。图尔说:“当这一过程工业化时,从闪蒸反应堆出来的氧和氮等元素都可以被捕获为小分子,因为它们有价值。”
他说,闪光过程产生的多余热量很少,几乎把所有的能量都输送到目标上。图尔说:“几秒钟后,你就可以把手指放在容器上。”“请记住,这几乎是我们以前用于制造石墨烯的化学气相沉积炉的三倍,但在闪蒸过程中,热量集中在碳材料上,而不是在周围的反应器中。
图尔希望在两年内每天生产一公斤的闪光石墨烯。
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