中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)化學(xué)工程網(wǎng)站消息,近日美國萊斯大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn),在高效制造石墨烯工藝的基礎(chǔ)上,可以很容易地改進(jìn)原工藝,使用混合廢塑料為原料,在生成石墨烯的同時(shí)生產(chǎn)出近乎純凈的氫氣流。
該團(tuán)隊(duì)之前的工作重點(diǎn)是使用各種碳源(包括石油焦、煤炭、食物垃圾或生物炭)制備閃蒸石墨烯,現(xiàn)在該團(tuán)隊(duì)正在試驗(yàn)使用廢塑料作為原料,如氫含量更高的聚丙烯和聚乙烯。
萊斯大學(xué)材料科學(xué)和納米工程教授詹姆斯·圖爾表示:“我們注意到,在最初試驗(yàn)中,當(dāng)反應(yīng)升溫到開氏溫度3000度以上時(shí),有氣體從反應(yīng)中釋放出來。我們只捕獲了少量這種氣體?!?
經(jīng)過分析,研究小組發(fā)現(xiàn)氣體中氫氣含量為92%~94%。通過將焦炭原料換成質(zhì)量分?jǐn)?shù)約14%、氫含量更高且成本極低的廢塑料,該工藝可以最大限度地提高氫氣產(chǎn)量,同時(shí)也可以基于高收率(直接回收產(chǎn)品和投入原料的比率)生成石墨烯。
詹姆斯·圖爾進(jìn)一步解釋說:“我們將塑料放置于高電流電壓下,然后加入如冶金焦炭等少量的碳添加劑以增加塑料的導(dǎo)電性,就會(huì)生成石墨烯和氫氣?!?
使用低成本原料的能力和所產(chǎn)生氫氣的純度,使得該工藝的經(jīng)濟(jì)效益大大提高。他強(qiáng)調(diào):“如果我們能以每噸3000美元的價(jià)格出售石墨烯,那么產(chǎn)生氫氣的成本基本上每公斤盈利4.30美元?!?
他表示,下一步將尋找合作伙伴來授權(quán)并推廣此項(xiàng)基于塑料的技術(shù)。Universal Matter公司將在未來幾個(gè)月內(nèi)啟動(dòng)一個(gè)快速閃蒸焦耳加熱工藝的示范裝置,利用冶金焦炭原料生產(chǎn)石墨烯。
許建耘 譯自化學(xué)工程網(wǎng)站