2021年1月15日
热解的塑料灰毫无价值，但可能不会太久。
莱斯大学的科学家们已经将他们的注意力转向塑料材料的焦耳加热，这是塑料回收过程的副产品。一股强烈的能量使它变成了石墨烯。
Rice实验室的化学家詹姆斯·图尔(James Tour)利用这项技术生产了涡轮分层石墨烯薄片，这种薄片可以直接添加到其他物质中，比如包装材料中抗水性能更好的聚乙烯醇(PVA)薄膜、水泥砂浆和混凝土中，从而极大地提高了它们的抗压强度。
这项研究发表在杂志上碳．
就像该实验室在2019年推出的闪速石墨烯工艺一样，热解火山灰可以转化为涡轮层石墨烯。这使得薄片之间的吸引力相互作用减弱，使它们更容易混合到溶液中。
去年10月，Tour实验室报告了将废塑料转化为石墨烯的过程。新工艺更加具体，将无法回收的塑料变成有用的产品。
“这项工作增强了塑料的循环经济，”旅游说。“为了将塑料垃圾转化为单体和油脂，很多塑料垃圾都需要进行热解。这些单体被用于再聚合制造新的塑料，而油被用于各种其他用途。但总有剩下的10%到20%的灰烬毫无价值，通常被送到垃圾填埋场。
“现在，我们可以将火山灰转化为石墨烯，用于提高其他塑料和建筑材料的强度，”亚博网站下载他说。
热解是在不燃烧的情况下加热一种材料使其分解。热解回收塑料的产品包括富含能量的气体、燃料油、石蜡、石脑油和可用于生产新塑料的原始单体。
但其余的——据估计美国每年有5万吨——都被丢弃了。
“由于油价低廉，回收商的利润并不大，所以只有15%的塑料被回收，”该研究的主要作者、莱斯大学研究生凯文·威斯说。“我想解决这两个问题。”
研究人员进行了两个实验来测试闪烁的灰，首先将产生的石墨烯与PVA混合，PVA是一种生物相容性聚合物，正在研究用于医疗应用，燃料电池聚合物电解质膜和环境友好包装。由于基材的机械性能较差，而且易受水的影响，这一过程一直受到阻碍。
他们报告说，只需添加0.1%的石墨烯，PVA复合材料在失效前可承受的应变量就会增加30%。它还显著提高了材料的抗水渗透性。
在第二个实验中，他们观察到，在硅酸盐水泥和混凝土中加入灰中石墨烯后，抗压强度显著提高。更坚固的混凝土意味着更少的混凝土需要用于建筑和道路。这就减少了能源的使用，减少了生产过程中的污染物。
这项研究的共同作者是莱斯大学的研究生Jacob Beckham, Weiyin Chen和Prabhas Hundi，博士后研究员Duy Xuan Luong, C-Crete技术公司的Shivaranjan Raghuraman和Rouzbeh Shahsavari。
美国国家科学基金会、空军科亚博老虎机网登录学研究办公室和能源部支持了这项研究。
来源:https://www.rice.edu/