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挖掘廢氣汽車的價值 將廢塑料升級為石墨烯
2022年05月31日 15:48:27
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5340
石墨烯，一種由一層碳原子與六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積構(gòu)成的二維碳材料。這種材料非常薄、非常輕，但具備很好的韌性與強度，并且導(dǎo)熱性好、電阻率小、電子遷移率高，因此在電子信息、新能源、航空航天、節(jié)能環(huán)保、國防等國民經(jīng)濟和社會發(fā)展重點領(lǐng)域被認(rèn)為是極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型材料，甚至一度被稱之為“新材料之王”。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】石墨烯，一種由一層碳原子與六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積構(gòu)成的二維碳材料。這種材料非常薄、非常輕，但具備很好的韌性與強度，并且導(dǎo)熱性好、電阻率小、電子遷移率高，因此在電子信息、新能源、航空航天、節(jié)能環(huán)保、國防等國民經(jīng)濟和社會發(fā)展重點領(lǐng)域被認(rèn)為是極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型材料，甚至一度被稱之為“新材料之王”。
事實上石墨烯本身也非常特殊。從材料本身來說，石墨烯其實在自然界就存在，例如石墨就是由一層層的石墨烯堆疊起來的。但即便如此想要將其實中單層石墨烯剝離出來卻非常困難，即便是讓石墨輕輕地在紙上劃過，留下的痕跡也可能是幾層石墨烯堆疊而成的。
不過隨著2004年英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(Konstantin Novoselov)成功分離出石墨烯后，人類探索石墨烯的腳步就不斷加快，并且催生出了機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法、氣相沉淀法在內(nèi)各種各樣的石墨烯制備方法，制備產(chǎn)品涉及石墨烯粉末、石墨烯薄膜在內(nèi)的石墨烯產(chǎn)品。石墨烯也伴隨著生產(chǎn)難度的降低，收獲了越來越多的應(yīng)用場景。
而就在最近，一項新的研究成果讓石墨烯與廢棄汽車塑料再利用聯(lián)系在了一起。美國萊斯大學(xué)研究團隊通過“電流加熱碳，將其變成石墨烯”的方式，將二手車塑料在不分類、不分離的情況下，不借助溶劑、熔爐或水以低成本的方式，轉(zhuǎn)化為了高質(zhì)量石墨烯。他們將這種方法稱之為“焦耳熱閃蒸”，而根據(jù)相關(guān)的研究成果顯示，焦耳熱閃蒸技術(shù)在能源需求、全球變暖作用、耗水量方面都低于傳統(tǒng)的石墨烯生產(chǎn)方式。
盡管，目前這種方法并沒有投入大規(guī)模的使用，但是從長遠(yuǎn)的發(fā)展來說，對于環(huán)境的意義很大。汽車是目前大眾出行的重要交通工具，僅2020年一年，汽車的產(chǎn)量就達(dá)到了9218萬輛，而汽車報廢率占汽車保有量的2.5%到3%，換言之每年都會有數(shù)以萬計的車輛面臨報廢回收的問題。
而汽車報廢后，汽車廢塑料的處理便是一個難題。由于這些材料中很多都是工程改造塑料，回收成本高昂，加上其他因素限制，這類材料很難被再利用。這也是為什么每年填埋的塑料垃圾中，都會包含大量的汽車廢塑料。但如果汽車廢塑料真的能夠在滿足低成本以及環(huán)保要求的前提下，轉(zhuǎn)化為更具備發(fā)展價值的石墨烯，那將會同時改變新材料領(lǐng)域的發(fā)展以及汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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