賴斯大學(xué)的科學(xué)家將注意力轉(zhuǎn)移到了焦耳加熱材料上，該材料是塑料回收過程的副產(chǎn)品。強(qiáng)烈的能量震蕩將其閃爍成石墨烯。

賴斯化學(xué)家詹姆斯·圖爾(James Tour)實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)了渦輪層石墨烯片，可以直接添加到其他物質(zhì)中，例如聚乙烯醇(PVA)膜，可以更好地抵抗包裝，水泥漿和混凝土中的水分，從而大大提高其抗壓強(qiáng)度。

像2019年實(shí)驗(yàn)室引入的快速石墨烯工藝一樣，熱解灰變成渦輪層石墨烯。薄片之間的吸引力相互作用較弱，因此更容易將它們混合成溶液。

去年10月，Tour實(shí)驗(yàn)室報(bào)告了將廢塑料轉(zhuǎn)化為石墨烯的工藝。新工藝更加具體，將無法通過回收利用回收的塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫漠a(chǎn)品。

圖爾說：“這項(xiàng)工作增強(qiáng)了塑料的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。” “很多塑料廢料都經(jīng)過熱解，以將其轉(zhuǎn)化回單體和油。這些單體用于再聚合以生產(chǎn)新的塑料，并且這些油還用于多種其他應(yīng)用。但是總會(huì)有剩余10%至20%的灰分無價(jià)值，通常被運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)。

他說：“現(xiàn)在我們可以將這些灰轉(zhuǎn)化為閃蒸石墨烯，可以用來增強(qiáng)其他塑料和建筑材料的強(qiáng)度。”

熱解涉及加熱材料以使其分解而不燃燒。熱解后的再生塑料產(chǎn)品包括高能氣體，燃料油，蠟，石腦油和純凈單體，可以從中生產(chǎn)新塑料。

但是其余的(每年估計(jì)為50,000噸)被丟棄了。

這項(xiàng)研究的主要作者賴斯研究生凱文·懷斯說：“由于廉價(jià)的油價(jià)，回收商沒有獲得可觀的利潤，因此只有大約15%的塑料得到回收。” “我想解決這兩個(gè)問題。”

研究人員進(jìn)行了一對(duì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了飛灰，首先將生成的石墨烯與PVA(一種正在研究用于醫(yī)療應(yīng)用的生物相容性聚合物，燃料電池聚合物電解質(zhì)膜和環(huán)保包裝)混合在一起。基材的差的機(jī)械性能和對(duì)水的脆弱性阻礙了它的發(fā)展。

他們報(bào)告說，僅添加0.1%的石墨烯會(huì)使PVA復(fù)合材料在破裂前可以承受的應(yīng)變量增加多達(dá)30%。它還顯著提高了材料的透水性。

在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，他們觀察到通過將灰分中的石墨烯添加到波特蘭水泥和混凝土中，抗壓強(qiáng)度顯著提高。更堅(jiān)固的混凝土意味著在建筑物和道路上需要使用的混凝土更少。這樣可以減少能源消耗并減少制造過程中的污染物。