当前位置: 首页 >> 机械五金件

厉害了从废塑料中提取石墨烯

2021-08-12 来源:佛山机械信息网

厉害了,从废塑料中提取石墨烯?

提到石墨烯,相信大家已经不陌生了,我们经常能在各种文章中窥见它的身影。石墨烯拥有诸多优异性能,如电学、热血、机械性能等,自诞生至今已经在各个领域不断渗透,石墨烯复合材料更是现在科研竞争十分激烈的领域。

在当前,石墨烯主要有两种路径的合成方式。

●自上而下:通过大量的溶剂以及高能混合、剪切、超声波和电化学处理,剥离石墨。在这过程中,为了促进剥离,将石墨烯进行化学氧化,变成氧化石墨烯,之后再对其还原获得剥离的石墨烯。

●自下而上:比如采用化学气相沉积或先进的有机合成方法等。

而在年初的时候,美国莱斯大学James M. Tour教授课题组提出能够通过廉价的焦耳热闪蒸技术可将任何碳源——无论是炭黑、石油沥青、煤炭、轮胎还是塑料垃圾,统统在不到100毫秒的时间内变成克级石墨烯,实现变废为宝。

10月29日,James M. Tour教授课题组再发力,提出了一种回收塑料废弃物的方法。区别于以往用直流电来提高碳源的温度,实验室采取了使塑料废料暴露于大约8秒钟的高强度交流电中,然后直流震荡的方法,通过快速焦耳热技术将废弃物变成具有涡轮层的闪蒸石墨烯(FG)外,还会产生碳低聚物、氢等。

实验表示总共需要23 kJ的能量才能将1.0 g的混合塑料废弃物转换为0.18 g的高质量石墨烯。也就是说处理每吨塑料废弃物约125美元(约848元人民币)的电力成本,可以获得180千克高质量石墨烯,与传统的物理和化学回收技术相比,这项技术的塑料回收成本具有明显经济优势。

此外,收集交流电石墨烯制备过程中形成的蜡质物质,并通过傅里叶变换红外分析发现生成的蜡是具有红外指纹性的低聚物,类似于具有低氧化度的母体塑料。这些低聚物可与石油烃流混合以加工成纯塑料,或可用于生产洗涤剂复合材料的添加剂。

就实验结果来看,该技术一举两得,同时解决了废塑料回收难、石墨烯制备成本高两大难题。相关工作以Flash Graphene from Plastic Waste为题发表在美国化学学会杂志《ACS Nano》上。

虽然目前该技术是否能真正落地还是未知,但是,这无疑为混合废塑料回收技术发展打开了新的思路。

本文由塑料机械网整理发布,部分资料来源:美国化学学会出版物(ACS Publications https://doi.org/10.1021/acsnano.0c06328),如有侵权或异议请联系我们。

家装设计公司

装修图片

装修设计图

装修风格

友情链接