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美国发现使用废塑料 可提取氢气和石墨烯
2024年01月05日 来源:
中国石化报 作者:
许建耘
据化学工程网站消息,近日美国莱斯大学的一个研究小组发现,在高效制造石墨烯工艺的基础上,可以很容易地改进原工艺,使用混合废塑料为原料,在生成石墨烯的同时生产出近乎纯净的氢气流。 该团队之前的工作重点是使用各种碳源(包括石油焦、煤炭、食物垃圾或生物炭)制备闪蒸石墨烯,现在该团队正在试验使用废塑料作为原料,如氢含量更高的聚丙烯和聚乙烯。 莱斯大学材料科学和纳米工程教授詹姆斯·图尔表示:“我们注意到,在最初试验中,当反应升温到开氏温度3000度以上时,有气体从反应中释放出来。我们只捕获了少量这种气体。” 经过分析,研究小组发现气体中氢气含量为92%~94%。通过将焦炭原料换成质量分数约14%、氢含量更高且成本极低的废塑料,该工艺可以最大限度地提高氢气产量,同时也可以基于高收率(直接回收产品和投入原料的比率)生成石墨烯。 詹姆斯·图尔进一步解释说:“我们将塑料放置于高电流电压下,然后加入如冶金焦炭等少量的碳添加剂以增加塑料的导电性,就会生成石墨烯和氢气。” 使用低成本原料的能力和所产生氢气的纯度,使得该工艺的经济效益大大提高。他强调:“如果我们能以每吨3000美元的价格出售石墨烯,那么产生氢气的成本基本上每公斤盈利4.30美元。” 他表示,下一步将寻找合作伙伴来授权并推广此项基于塑料的技术。Universal Matter公司将在未来几个月内启动一个快速闪蒸焦耳加热工艺的示范装置,利用冶金焦炭原料生产石墨烯。 许建耘 译自化学工程网站
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