來(lái)源：中國(guó)合成樹(shù)脂網(wǎng) 2022-05-30 11:59:33
施普林格·自然旗下開(kāi)放獲取專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《通訊-工程學(xué)》最新發(fā)表一篇關(guān)于可持續(xù)性的論文稱，一項(xiàng)研究能將回收利用的汽車廢塑料變成石墨烯，并通過(guò)一種節(jié)能技術(shù)將其用于制造新的汽車部件。這項(xiàng)研究結(jié)果為全球在用的14億輛乘用車產(chǎn)生的需填埋垃圾，提供了一個(gè)潛在處理辦法。
示意圖展示了廢舊汽車塑料在填埋場(chǎng)被切碎但回收升級(jí)為石墨烯的過(guò)程 (圖源：福特汽車公司和萊斯大學(xué))
該論文介紹，報(bào)廢汽車產(chǎn)生的廢塑料在全部需填埋塑料垃圾中占了1萬(wàn)億千克，平均每輛車有200-350千克塑料。出于各種原因，這類材料很難被再利用。比如，這些材料中有很多都是工程改造塑料，無(wú)法回收利用；而且傳統(tǒng)回收方式需要將不同類型的塑料進(jìn)行分離，回收成本高昂。
近期有研究顯示，將廢塑料變成石墨烯是可行的，石墨烯是一種寶貴材料(每噸價(jià)值6萬(wàn)-20萬(wàn)美元)，具有高導(dǎo)電性和較高的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等實(shí)用特性。這一過(guò)程或許是將汽車塑料回收變成石墨烯的可行手段。石墨烯有時(shí)也會(huì)作為部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(guó)萊斯大學(xué)詹姆斯·圖爾(James Tour)和同事對(duì)利用名為焦耳熱閃蒸(flash Joule heating)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行演示，將二手車塑料轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量石墨烯。該技術(shù)使用電流加熱碳，將其變成石墨烯，只需使用低成本設(shè)施，且無(wú)需對(duì)塑料進(jìn)行分離或分類，也無(wú)需溶劑、熔爐或水。
論文作者將福特F-150皮卡的保險(xiǎn)杠、墊片、地毯、墊子、座椅、門(mén)框壓條一起粉碎，演示了這個(gè)過(guò)程的一般步驟。他們又用回收得到的石墨烯增強(qiáng)了新的車用塑料，并發(fā)現(xiàn)其性能與福特新投產(chǎn)的含石墨烯的塑料復(fù)合材料的性能相當(dāng)。他們隨后又對(duì)這種從廢物中回收的石墨烯/塑料復(fù)合材料再次使用焦耳熱閃蒸技術(shù)加熱，產(chǎn)生了更多的石墨烯。
此外，論文作者發(fā)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的石墨烯生產(chǎn)方式，焦耳熱閃蒸技術(shù)在能源需求、全球變暖作用、耗水量方面都更低。他們認(rèn)為，該項(xiàng)研究或成為朝著更環(huán)保石墨烯生產(chǎn)方式的一次進(jìn)步。
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