美国发现使用废塑料可提取氢气和石墨烯

  [中国石化新闻网2024-01-09]据化学工程网站消息，近日美国莱斯大学的一个研究小组发现，在高效制造石墨烯工艺的基础上，可以很容易地改进原工艺，使用混合废塑料为原料，在生成石墨烯的同时生产出近乎纯净的氢气流。
  该团队之前的工作重点是使用各种碳源（包括石油焦、煤炭、食物垃圾或生物炭）制备闪蒸石墨烯，现在该团队正在试验使用废塑料作为原料，如氢含量更高的聚丙烯和聚乙烯。
  莱斯大学材料科学和纳米工程教授詹姆斯·图尔表示：“我们注意到，在最初试验中，当反应升温到开氏温度3000度以上时，有气体从反应中释放出来。我们只捕获了少量这种气体。”
  经过分析，研究小组发现气体中氢气含量为92%~94%。通过将焦炭原料换成质量分数约14%、氢含量更高且成本极低的废塑料，该工艺可以最大限度地提高氢气产量，同时也可以基于高收率（直接回收产品和投入原料的比率）生成石墨烯。
  詹姆斯·图尔进一步解释说：“我们将塑料放置于高电流电压下，然后加入如冶金焦炭等少量的碳添加剂以增加塑料的导电性，就会生成石墨烯和氢气。”
  使用低成本原料的能力和所产生氢气的纯度，使得该工艺的经济效益大大提高。他强调：“如果我们能以每吨3000美元的价格出售石墨烯，那么产生氢气的成本基本上每公斤盈利4.30美元。”
  他表示，下一步将寻找合作伙伴来授权并推广此项基于塑料的技术。UniversalMatter公司将在未来几个月内启动一个快速闪蒸焦耳加热工艺的示范装置，利用冶金焦炭原料生产石墨烯。