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最新研究:汽車廢塑料巧變石墨烯,促進回(huí)收利用

來源:中國妖精影院樹脂網 2022-05-30 11:59:33

施普林格·自(zì)然旗下開放獲取專業學術(shù)期刊《通訊-工(gōng)程學》最新發表一篇關於可持續性的論文稱,一項(xiàng)研究能將回收利用的汽車廢(fèi)塑料變成石墨烯,並通過一(yī)種節(jiē)能技(jì)術將其用於製造新的汽車部件。這項研究結果為全球在用的14億輛乘用車產生的需填(tián)埋(mái)垃圾,提供了一個潛在處理辦法。

示意圖展(zhǎn)示了廢舊汽車塑料在填埋場被切碎但回收升級為石墨烯的(de)過程     (圖源:福特汽車(chē)公司和萊斯大學)

該論文介紹,報(bào)廢汽車產生的(de)廢塑料在全部需填(tián)埋塑料垃圾中(zhōng)占了1萬億千克,平均每輛車有200-350千克塑料。出於各種原因,這類材料(liào)很(hěn)難被再利用。比如,這些材(cái)料中有很多都是工程改造塑料,無法回收利用;而且傳(chuán)統回(huí)收(shōu)方式需要將不同類型的(de)塑料進行分離,回收成本高昂。

近期有研究顯示,將廢(fèi)塑料變成石墨烯是可行的,石墨烯是一種寶貴材料(每噸價值6萬-20萬(wàn)美元(yuán)),具有高導電性和(hé)較高的熱(rè)穩定性、化學穩定(dìng)性等實用特性。這一過程或許是將汽(qì)車塑料回收(shōu)變成石墨烯的可行手段。石墨烯有時也(yě)會作為部分汽車塑料的添加劑,提高強度和噪音吸收率(lǜ)。

論文通訊(xùn)作者、美國萊斯(sī)大學詹姆斯·圖爾(James Tour)和同事對利用名為焦(jiāo)耳熱閃蒸(flash Joule heating)的節能技術進行演示,將二手車塑料轉換成高質量石墨(mò)烯。該技術使用(yòng)電流加熱碳,將其變成石墨烯,隻需使用低成本設施,且無需(xū)對塑料進行分離或分類,也無需溶劑(jì)、熔爐或水。

論文(wén)作者將(jiāng)福特F-150皮卡的(de)保險杠、墊片、地毯、墊子、座椅、門框壓條一起粉碎,演示了這個過程的(de)一般步驟。他們又用回(huí)收得到的(de)石(shí)墨烯增強了新的車用塑料,並發現其性能與福特新投產的含石墨烯的塑料複合材料的性能相當。他們(men)隨後又對這種從廢物中回收的石墨烯(xī)/塑料複合材料再次使用焦耳熱閃蒸技術加熱,產生了更多(duō)的石墨烯。

此外,論文作者發現,相比傳統的石墨烯生產方式,焦耳熱閃蒸技術在(zài)能源需求、全球變(biàn)暖作用、耗水量(liàng)方麵都更低。他們認為,該項研究或成(chéng)為(wéi)朝著更環保石墨烯生產方(fāng)式的一次進(jìn)步(bù)。


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