De poubelle � graph�ne cher, il ne peut prendre quelques millisecondes

Rice University a d�velopp� la technologie � flash graph�ne �, capable de toutes sortes de d�chets dans le graph�ne dans un �clat de lumi�re et de chaleur. Dans les 10 millisecondes, d'une source de carbone peut �tre converti en un mat�riau � deux dimensions telle valeur. Source: Jeff Fitlow / Rice University

Auteur: Mike Williams

Traduction: Zhang Yuzhe

Donnez votre avis: Dongzai Chen Xi

Les d�chets en graph�ne

Une nouvelle m�thode de chimiste James Tour d'�quipe de recherche Universit� Rice d�velopp�e: Tous peuvent �tre mat�riel co�teux source de carbone dans les plaquettes graph�ne. De plus, cette m�thode est rapide et pas cher. Tour a d�clar� que, par rapport � d'autres la production de graph�ne, la technologie � Flash graph�ne � Seule une petite partie de l'�nergie consomm�e, il peut �tre une tonne de charbon, les mati�res plastiques et les r�sidus alimentaires dans le graph�ne.

� Cette technologie est tr�s important, � Tour estime que � le monde chaque ann�e � cause de la corruption et de jeter la nourriture jusqu'� 30% � 40%. En outre, pour r�soudre un grand nombre de d�chets plastiques est un probl�me majeur. Nous avons confirm� que tout mat�riau � base de carbone solide comprenant du caoutchouc et le m�lange de d�chets plastiques, y compris les pneus, il peut �tre converti en graph�ne ".

Comme ils ont fait des �tudes sur le � naturel � dans le mat�riau carbon� est chauff� � 3000 Kelvin (environ 5000 degr�s Fahrenheit) peut �tre pr�par� graph�ne flash� � moins de 10 millisecondes. Les mati�res premi�res peuvent �tre presque toutes les mati�res carbon�es, d�chets alimentaires, d�chets plastiques, le coke de p�trole, le charbon, copeaux de bois et biochar sont d'excellentes mati�res premi�res. Tour a �galement dit: � Actuellement, le prix du march� par tonne de graph�ne 67000 � 200000 $, de sorte que la perspective d'une technologie est tr�s large. �

Visite a seulement 0,1% du b�ton de ciment adh�sif de graph�ne flash, son impact consid�rable sur l'environnement peut �tre r�duite d'un tiers. Selon les rapports, la production de ciment par an des �missions de dioxyde de carbone repr�sentent environ 8% des �missions totales humaines de dioxyde de carbone.

Ce processus devrait �tre produit en masse rapidement toute une mati�re carbon�e, dans un grand nombre de graph�ne. La figure de gauche � droite, suivi par stagiaire de premier cycle Christina Crassas, chimiste James tour, dipl�m� Weiyin Chen et Duy Luong.

� Avec le b�ton arm� graph�ne, peut r�duire la quantit� de b�timents en b�ton, et de r�duire davantage la production et la consommation d'�nergie transport du b�ton, � Tour a ajout�: � Essentiellement, nous sommes pi�g�es sites d'enfouissement de d�bris alimentaires et la lib�ration de gaz � effet de serre , y compris le dioxyde de carbone et le m�thane. nous les graph�ne convertis et carbone ajout� au b�ton, ce qui r�duit la quantit� d'�missions de dioxyde de carbone caus�es par la production de b�ton. Ainsi, l'utilisation de cette technologie pour produire du graph�ne, un programme environnemental gagnant-gagnant �.

Co-auteur du papier, Rice University g�nie civil et de l'environnement, la science et l'ing�nierie nanotechnologie mat�riaux professeur associ� Rouzbeh Shahsavari dit: � transformer les d�chets en tr�sor est la cl� du cycle �conomique. Dans le Tour et d'autres recherches et le d�veloppement de la technologie, en tant que mat�riau � deux dimensions graph�ne et activateur, peut r�guler la force de l'hydratation du ciment et de l'eau. � il est �galement pr�sident des technologies C-Cr�te.

Tour a continu�, dans le pass�, � en raison de graph�ne cher, ne peut pas atteindre les applications mentionn�es ci-dessus. Flash processus non seulement nous aide � am�liorer l'�limination des d�chets, tout en r�duisant consid�rablement les co�ts de production. Avec ce mode de fixation du carbone peut les emp�cher de rentrer dans l'atmosph�re de carbone.

� Cr�er un avenir z�ro �mission � initiative de cette technologie de traitement et de l'Universit� Rice a r�cemment annonc� tr�s coh�rente, les appels d'initiative pour la r�utilisation des hydrocarbures pour produire de l'hydrog�ne et du carbone solide dans le p�trole et le gaz, afin de parvenir � z�ro les �missions de dioxyde de carbone. proc�d� �clair graph�ne peut �tre transform� en graph�ne de carbone solide, et pour la fabrication de b�ton, d'asphalte, de la construction, de l'automobile et de l'habillement. "

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Dans le laboratoire Tour, premier auteur, �tudiant dipl�m� de l'Universit� Rice Duy Luong a d�velopp� cette m�thode, la technologie de pr�paration am�liore graph�ne classique. Ces techniques comprennent, d�coll�e du graphite, et un proc�d� de d�p�t chimique en phase vapeur sur une feuille m�tallique, pour obtenir le graph�ne, l'�conomie et les co�ts de main-d'uvre plus �lev�s sont n�cessaires.

Un avantage de cette approche est que manufactur�e � Couche � Turbo couches de graph�ne empil�es entre le pas tr�s serr�, une s�paration facile . Visite expliqu� que � tel que le graphite, le graph�ne est pel� � partir de ces proc�d�s de production, on obtient graph�ne AB empilement bicouche, comme un aimant pour entre les couches, il est difficile de s�parer. �

Etant donn� que la turbine graph�ne-couche intercalaire force de liaison est tr�s faible, il est facile de se s�parer. Une telle graph�ne en solution, ou un m�lange de mat�riau composite, il a �t� isol�. dit Tour, � Ceci est important, parce que maintenant nous pouvons obtenir une seule couche atomique (graph�ne). �

Le laboratoire a not� que le marc de caf� peuvent �tre convertis en graph�ne. Apr�s le graph�ne d'essai en b�ton arm� et en plastique, les chercheurs seront en mesure de repr�senter et clignote en plastique graph�ne, du m�tal, du contreplaqu�, du b�ton ou d'autres mat�riaux de construction pour former un mat�riau composite.

Cela se produit dans un processus de flash sp�cial r�acteur, o�, Et la mati�re premi�re est chauff�e rapidement �l�ment autre que le carbone est �vacu� sous forme gazeuse . Tour a dit: �Lorsque l'industrialisation du processus, y compris les �missions d'oxyg�ne et d'azote, y compris les petites mol�cules seront collect�es, car ils sont aussi pr�cieux � Tour ledit processus flash est presque ne produit pas de chaleur excessive, Toute l'�nergie utilis�e pour former le produit �quelques secondes apr�s la fin de la r�action, vous pouvez mettre vos doigts sur la cuve du r�acteur. �

Il a poursuivi en disant: � Par rapport � la production d'un four de d�p�t chimique en phase vapeur avant utilisation graph�ne, La temp�rature du flash presque de trois fois plus ; Cependant, dans le proc�d� �clair, ils sont tous de la chaleur stock�e dans la mati�re carbon�e entourant le r�cipient de r�action sans absorber d'�nergie. L'�nergie exc�dentaire sera out version flash tr�s forte. De plus, ce processus n'a pas besoin d'utiliser d'autres solutions, tr�s propre. "

Lorsque vous d�marrez un petit appareil Luong, en essayant de trouver un nouvel �tat de l'�chantillon noir de carbone, mais ne vous attendez pas � trouver graph�ne. Il a dit: � Je suis de la � scientifique � du papier sur la technologie flash Joule appris de chaleur aux nanoparticules de m�taux de transition de phase de fabrication. � Puis, Luong vite rendu compte que ce processus ne produit que de haute qualit� graph�ne.

Les scientifiques am�ricains Rice University utilisent la technologie � flash graph�ne �, transformer les d�chets en graph�ne turbo-couche.

Unis par des chercheurs de l'Universit� Rice, le papier Ksenia Paris d�termin� par simulation de niveau atomique, la temp�rature est un facteur cl� dans la transformation rapide des mati�res premi�res. Paris a d�clar�: � Nous avons fondamentalement Acc�l�r� lentement dans le carbone de l'�tat fondamental (graphite) g�ologique . Nous avons arr�t� la r�action acc�l�r�e par le proc�d� � haute temp�rature, et la formation de l'�tat correct graph�ne. "

Paris dit: � �tonnamment, la pointe de la technologie de simulation par ordinateur peut ralentir de mani�re significative la cin�tique de cette r�action, a r�v�l� les d�tails de l'ajustement de la temp�rature �lev�e mouvement atomique et de transformation. � En raison du r�cent soutien du D�partement am�ricain du projet d'�nergie financ� la transformation du charbon , Visite souhaitable de produire graph�ne flash 1 kg par jour au cours des deux prochaines ann�es. Il a ajout�: � Cela pourrait fournir une sortie ou un grand nombre de charbon, ils sont � peu de frais convertis en mat�riaux de construction de meilleure qualit�. �

Lien original:

https://phys.org/news/2020-01-lab-trash-valuable-graphene.html

Cet article du num�ro public micro-canal "Global Science" (ID: huanqiukexue) r�imprim� avec la permission

Contactez-Reproduit s'il vous pla�t newmedia@huanqiukexue.com

Edit: Dannis

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