闪烁的塑料灰完成回收 - 美国大学新闻

Rice lab将热解灰转化为石墨烯，用于改善混凝土和其他化合物

热解塑料灰是毫无价值的，但可能不会持续太久。

莱斯大学的科学家们已经把注意力转向了材料的焦耳加热，这是塑料回收过程的副产品。一股强烈的能量冲击使它进入石墨烯。

该技术由莱斯大学实验室化学家詹姆斯·图尔(James Tour)开发，可直接添加到聚乙烯醇(PVA)薄膜等其他物质中，使其在包装和水泥糊状物和混凝土中具有更好的抗水性，显著提高其抗压强度。

这项研究发表在《碳》杂志上。

莱斯大学(Rice University)的化学家们通过焦耳加热过程，将原本毫无价值的塑料回收的热解灰转化为石墨烯。石墨烯可用于增强混凝土和增韧塑料，用于医药、能源和包装应用。由旅行团提供

就像该实验室2019年推出的闪蒸石墨烯工艺一样，热解灰可以转化为涡轮地层石墨烯。这使得薄片之间的吸引力减弱，使它们更容易混合成溶液。

去年10月，巡回实验室报告了一个将废塑料转化为石墨烯的过程。新工艺更加具体，将无法回收的塑料变成有用的产品。

“这项工作提高了塑料的循环经济，”图尔说。“如此多的塑料垃圾会通过高温分解将其转化为单体和油。这些单体可用于重新聚合以制造新塑料，而油类可用于各种其他用途。但总有剩下的10%到20%的灰是毫无价值的，通常被送到垃圾填埋场。

他说:“现在我们可以将火山灰转化为闪光石墨烯，用于增强其他塑料和建筑材料的强度。”

热解包括加热材料使其分解而不燃烧它。热解回收塑料的产品包括能源丰富的气体、燃料油、蜡、石脑油和可用于生产新塑料的原始单体。

但其余的
2在美国估计每年有5万吨
2被丢弃。

莱斯大学的研究生Kevin Wyss是这项研究的主要作者，他说:“由于油价低廉，回收商没有获得巨额利润，所以只有大约15%的塑料被回收。”“我想解决这两个问题。”

研究人员进行了两项实验来测试闪灰，首先将产生的石墨烯与PVA混合，PVA是一种生物相容性聚合物，正在研究用于医疗应用、燃料电池聚合物电解质膜和环境友好型包装。基材的机械性能差，易受水的影响，阻碍了它的发展。

凯文Wyss

他们报告称，只要加入0.1%的石墨烯，PVA复合材料在失效前的应变量就可增加高达30%。它也显著提高了材料的抗水渗透性。

在第二项实验中，他们观察到，在硅酸盐水泥和混凝土中加入石墨烯后，抗压强度显著提高。更强的混凝土意味着更少的混凝土需要用于结构和道路。这减少了能源的使用，减少了生产过程中的污染物。

这项研究的共同作者是莱斯大学的研究生Jacob Beckham、Weiyin Chen和Prabhas Hundi，以及博士后研究员Duy Xuan Luong，以及C-Crete Technologies的Shivaranjan Raghuraman和Rouzbeh Shahsavari。

国家科学基金会、空军科学研究办公室和能源部支持这项研究。