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最(zuì)新研究(jiū):汽車廢塑料巧變石墨烯,促(cù)進回收利用

來源:中國国产精品免费福利樹(shù)脂網 2022-05-30 11:59:33

施普林格·自然旗下開放獲取專業學術期(qī)刊《通訊(xùn)-工程學》最新發表一篇關於可持(chí)續性的論文稱,一項研究能將回收利用的汽車廢塑料變成石墨烯,並通過一(yī)種節能技術將其用於(yú)製造新的汽車部件。這項(xiàng)研究結果為(wéi)全(quán)球在(zài)用的14億輛乘用車產(chǎn)生的需填埋垃圾,提供了一(yī)個潛在處理辦法。

示意(yì)圖展示了廢舊汽車塑料在填埋(mái)場被切碎但回收升級為石墨烯的過程     (圖源:福特(tè)汽車公(gōng)司和萊斯大學)

該論文介紹,報廢汽車產生(shēng)的廢塑料在全部(bù)需填(tián)埋塑(sù)料垃圾中占了1萬億千克,平(píng)均(jun1)每輛(liàng)車有200-350千克塑料。出於各種原(yuán)因,這類材料很難被再利(lì)用。比如,這(zhè)些材料中有很多都是(shì)工程改造塑料(liào),無法回收利用;而且傳統回收方式需要將不同類型的塑料進行(háng)分離,回收成本高昂。

近期(qī)有研究顯示,將廢塑(sù)料變成石墨烯是可行的,石(shí)墨烯是一(yī)種寶貴材料(liào)(每噸(dūn)價值6萬-20萬美元),具(jù)有高導電性和較高的熱穩定性、化學穩定性等實用特性。這一過程或許是將汽車(chē)塑料(liào)回收變成石墨烯的可行手段。石墨(mò)烯(xī)有時也會作為部(bù)分汽車塑料的添加劑,提高強(qiáng)度和噪音吸收率。

論文通訊作者、美國萊斯大學詹姆斯·圖爾(James Tour)和同(tóng)事對利用名為焦耳(ěr)熱閃蒸(flash Joule heating)的節能技術進行演示,將二手(shǒu)車塑料轉換成高質量石墨(mò)烯。該技術使用電流(liú)加熱碳,將其變成石墨烯,隻需使用低成本設施,且無需對塑料進行(háng)分離或分類,也無(wú)需溶劑、熔爐或水。

論文作者將(jiāng)福特F-150皮卡(kǎ)的保險杠(gàng)、墊(diàn)片、地毯、墊子、座椅、門框壓條一起粉碎,演示(shì)了這個過(guò)程的一般步驟。他們又用回收得到的石墨烯(xī)增強(qiáng)了新的車用塑料,並發現其性能與福特新投產的含石墨烯的塑料複合材料(liào)的性能相當。他們隨後又對這種(zhǒng)從廢物中回收的石墨烯/塑料複合材料再次使用(yòng)焦耳熱閃蒸技術加熱,產生了(le)更多的石墨烯。

此外,論文作者(zhě)發現,相比傳統的石墨烯生產方式,焦耳熱閃蒸技(jì)術在能源需求、全球變暖作用、耗水量方麵都更低。他們認為(wéi),該項研究或成為朝著更環保石(shí)墨烯生產方式的一次進步(bù)。


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