「二氧化碳」从垃圾到昂贵的石墨烯,可能只需要几毫秒( 二 )


该实验室注意到,咖啡渣能够被转变为纯净的单层石墨烯。在测试了石墨烯增强的混凝土和塑料后,研究人员表示闪蒸石墨烯将可以和塑料、金属、胶合板、混凝土或其他建筑材料形成复合材料。
这一闪蒸过程在一种特制反应容器中发生,在这里,原材料被迅速加热并将非碳元素以气体形式排出。Tour说:“当把这一过程产业化时,包括氧气和氮气在内的小分子排放物都将被收集起来,因为它们也有价值。”Tour表示,闪蒸过程几乎不会产生多余的热量,所有能量都用于形成产物,“在反应结束数秒后,你就可以将手指放在反应容器上。”
他接着说:“相较于之前生产石墨烯用的化学气相沉积炉,闪蒸的温度几乎提高了3倍;但在闪蒸过程中,所有热量都被储存在含碳材料上,周围的反应容器没有吸收任何能量。多余的能量会以一道非常强的闪光释放出去。另外,这一过程也不需要用到其他溶液,非常清洁。”
当Luong首次启动小型设备,试图发现炭黑样本的新状态时,但没有预料到会发现石墨烯。他表示,“我从《科学》上的一篇论文中了解到利用焦耳热闪蒸技术,能够制造相变的金属纳米颗粒。”随后,Luong很快意识到,这一过程只生成了高品质石墨烯。
 「二氧化碳」从垃圾到昂贵的石墨烯,可能只需要几毫秒
文章图片
美国莱斯大学科学家正利用“闪蒸石墨烯”技术,将垃圾转变为涡轮层石墨烯。
通过原子水平模拟,莱斯大学的研究人员、论文的联合者Ksenia Bets确定,温度是原材料迅速转变的关键因素。Bets表示,“我们从根本上加速了将碳缓慢转变为基态(石墨)的地质作用。我们通过极高温度加速了反应过程,并形成正确的石墨烯状态时停止。”
Bets说,“令人惊讶的是,前沿计算机模拟技术能显著减慢这一反应的动力学过程,揭示了高温调节原子运动和转变的细节。”最近由于美国能源部资助的煤炭转变项目的支持,Tour希望在未来两年内每天生产1千克的闪蒸石墨烯。他补充道,“这或能为大量的煤炭提供一种出路,将它们廉价地转变为更高质量的建筑材料。”
原文链接:
https://phys.org/news/2020-01-lab-trash-valuable-graphene.html
本文由微信公众号“环球科学”(ID:huanqiukexue)授权转载
转载请先联系newmedia@huanqiukexue.com
编辑:Dannis
↓ 点击标题即可查看 ↓
1. 物理定律告诉你:表白可能巨亏,分手一定血赚
2. 震惊!昨天你们立起来的扫把,甚至真的惊动了 NASA
3. 酒精和 84 消毒液到底能不能一块用?
4. 一次性医用口罩是怎么做出来的?如何消毒?
5. 数学好玩个球啊,这支豪门球队用一群数理博士横扫球场
6. 「测温枪」到底是怎样测出你的温度的?
7. 等量 0 度水和 100 度水混合能得到 50 度水吗?
8. 人类为什么喜欢亲吻?
9. 病毒从哪里来?
【 「二氧化碳」从垃圾到昂贵的石墨烯,可能只需要几毫秒】10. 一见钟情,到底靠不靠谱?


推荐阅读