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由莱斯大学实验室制成的闪光石墨烯是从回收室收到的消费后塑料开始的。然后将其与碳黑色混合,并通过AC和DC电的定时脉冲加工成涡轮质石墨烯。(信用:旅游集团/赖斯大学)
由莱斯大学实验室制成的闪光石墨烯是从回收室收到的消费后塑料开始的。然后将其与碳黑色混合,并通过AC和DC电的定时脉冲加工成涡轮质石墨烯。(信用:旅游集团/赖斯大学)

抽象的:
多亏了ACDC,塑料废物以黑色为原始石墨烯。

闪光石墨烯岩石塑料废物的策略:莱斯大学实验室将潜在的环境危险绕成有用的材料

德克萨斯州休斯顿|发表于2020年10月30日

这是赖斯大学科学家所说的,他们用来有效利用废物塑料的过程,否则将增加地球的环境困境。在这种情况下,水稻化学家詹姆斯之旅的实验室修改了其制作闪光石墨烯以增强其以将塑料回收为石墨烯的方法。

实验室研究发表在《美国化学学会杂志》 ACS Nano中。

简而言之,实验室首先将塑料废物暴露于高强度交流电流的八秒钟,然后是直流震动,而不是在原始过程中提高碳源的温度,而是将塑料废物暴露于八秒钟。

这些产品是高质量的涡轮质石墨烯,一种有价值的可溶性物质,可用于增强电子,复合材料,混凝土和其他材料以及碳寡聚物,可以从石墨烯中排气以用于其他应用。

赖斯研究生兼首席作者瓦拉·阿尔戈兹布(Wala Algozeeb)说:``我们还生产了大量的氢,这是一种干净的燃料。

巡回演出估计,在工业规模上,ACDC工艺可以以每吨塑料废物的电力成本约125美元的价格生产石墨烯。

``我们在原始论文中表明塑料可以转换,但是石墨烯的质量并不像我们想要的那样好。''``现在,通过使用不同的电脉冲序列,我们可以看到很大的差异。

他指出,世界上大多数塑料回收技术都是无效的,只有大约9%的生产塑料被回收。Tour说,最臭名昭著的是在太平洋中形成的德克萨斯州大小的塑料浪费岛。

他说:``我们必须处理这一点。''他说。``还有另一个问题:将二氧化碳转化为氧气的海洋中的微生物受到塑料分解产物的阻碍,它们逆转了这一过程,取氧并将其转化为二氧化碳。那对人类真的很不利。

Tour注意到Flash Joule Conversion消除了与回收塑料相关的许多费用,包括需要能量和水的分类和清洁。他说:``除了将塑料回收为每吨2,000美元的颗粒中,您可能会升级给石墨烯,这具有更高的价值。''他说。”``有经济和环境激励措施。''

Tour说,尽管有大量的塑料原料,但太多的石墨烯不会出现问题。他说:``无论您用碳做什么,一旦将其从石油,天然气或煤炭中取出地面,它都以二氧化碳循环最终形成。''他说。”``石墨烯的好处在于它在许多条件下的生物降解非常慢,因此在大多数情况下,它不再是数百年的碳循环。

他指出,研究人员正在努力改善其他材料的闪光石墨烯工艺,尤其是食物浪费。他说:``我们正在努力产生一个良好的脉搏序列,以将食物浪费转化为非常高质量的石墨烯,并尽可能少。''他说。``我们采用机器学习计划来帮助我们知道要去哪里。''

这项新研究遵循了另一篇最近的论文,该论文是通过直流焦耳加热从碳黑色产生的闪光石墨烯的特征。该论文也在ACS纳米中,结合了显微镜和模拟,以显示两个不同的形态:涡轮质石墨烯和皱纹石墨烯片。该研究描述了如何以及为什么重新排列的碳原子将采用一种或另一种形式,并且可以通过调整闪光灯的持续时间来控制比率。

该研究的合着者是水稻研究生Paul Savas和Weiyin Chen,博士后研究助理Duy Luong和研究科学家Carter Kittrell;休斯顿的赖斯共享设备管理局和C-Crete Technologies的Mahesh Bhat;以及C-Crete总裁Rouzbeh Shahsavari。巡回赛是T.T.和W.F.Chao化学主席以及计算机科学和材料科学和纳米工程教授。

空军科学研究办公室和能源部支持了这项研究。

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关于赖斯大学
赖斯大学位于休斯敦的一个占地300英亩的森林校园中,始终被美国新闻与世界报道(美国新闻与世界报道)排名全美20大学。赖斯拥有建筑,商业,持续研究,工程,人文,音乐,自然科学和社会科学的高度尊敬的学校,并且是贝克公共政策研究所的所在地。赖斯的本科生与教师的比例只有3,978名本科生和3,192名研究生,距离6至1岁以下。它的住宅学院系统建立了紧密联系的社区和终身友谊,这就是为什么赖斯在大量种族/班级互动中排名第一,而普林斯顿评论的生活质量排名第一。赖斯还被吉卜林格的个人理财评为私立大学中的最佳价值。

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