科学家新加工技术将垃圾制成“闪蒸石墨烯”

[vc_row][vc_column][vc_column_text]据环球产地证外媒报道，石墨烯近年来被用作一种可以改变游戏规则的物质，但这种产地证新材料的生产仍需改进。莱斯大学的杰凯睿产地证科学家报告说，他们在该领域取得了重大突破-该产地证团队展示了一种新的加工技术，该技术可以以廉价，高效的方式将各种垃圾产品转化为“闪蒸石墨烯”。
石墨烯以其高的热导率、超薄的形状和令人难以置信的强度，在产地证材料科学领域开辟了一些令人兴奋的可能性。制作单原子厚的薄片的主要工艺之一是利用化学气相沉积，就是把碳源（通常为甲烷）泵入腔室以促使化学反应并在薄的基板表面上留下石墨烯薄片的过程。
莱斯大学化学家詹姆斯·图尔认为，可能这是一个费劲且昂贵的过程，当前石墨烯的销售价格为67000至20万美元每吨。他领导一组环球产地证研究人员开发了一种新的方式，将奇妙的产地证材料放在一起，可以将各种形式的事物用作碳源，同时可以解决环境浪费。
这个过程用了称作闪蒸焦耳加热的工艺，电流通过导电材料产生热量。使用这项技术将任何含碳材料加热到大约3000开尔文（大约4940°F或2730°C），大概在十毫秒内将垃圾变成石墨烯薄片，而剩余的所有非碳元素则转化为有用的气体。
图尔表示：“在这个过程工业化时，离开闪蒸反应器的氧气和氮气等元素都可能被捕集为小分子，因为环球产地证它们具有价值。”这种新技术最有前途的方面是可用于生成石墨烯薄片的材料范围很广泛。杰凯睿产地证研究小组表示，从果皮到煤炭，再到其它生活垃圾，即便是塑料都一样可以作为碳的来源，并用来制造石墨烯，而成本仅是目前方法的相当小的一部分。
“这个很重要，” 图尔表示。“世界上有30％到40％的食物被扔掉了，因为它变质了，还有塑料废料引起了全世界的关注。我们已经证明，所有固体碳基物质，包括混合的塑料废料和橡胶轮胎，都能够转化为石墨烯。”
环球产地证这项研究的另一个令人兴奋的成果是可以开发出价格便宜得多的石墨烯。该产地证团队已经测试了由塑料和混凝土制成的复合材料，并用“闪蒸石墨烯”增强这种复合材料，事实证明后者非常有前途。图尔说道，仅含闪点0.1％“闪蒸石墨烯”的水泥可以将混凝土生产对环境的巨大影响减少三分之一。
环球产地证他表示：“用石墨烯加固混凝土，可以减少用于建筑的混凝土用量，从而降低制造和运输成本。从本质上讲，我们正在捕捉垃圾填埋场中废弃食品可能产生的二氧化碳和甲烷等温室气体。我们正在将这些碳转化为石墨烯，并在混凝土中添加这种石墨烯，从而减少了混凝土生产中产生的二氧化碳的数量。使用石墨烯是双赢的环保解决方案。”
图尔和他的产地证团队希望继续完善他的闪光石墨烯的生产，并在未来两年扩大，每天生产2.2磅（1公斤）石墨烯。该产地证公司最近将重点放在了将煤炭转化为石墨烯的新的融资项目上。 图尔说:“通过将煤炭廉价转化为更有价值的建筑材料，可以为煤炭提供大规模的出路。
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