源自塑料废物的石墨烯纳米片

塑料废物提出了我们面临的最大环境挑战之一，我们现在比以往任何时候都多地生产和消费它。寻找负责任的方法来重用和回收塑料方式，甚至将其用作潜在资源对于维护环境的未来至关重要。期刊的研究产生材料亚博网站下载探索塑料废物中石墨烯纳米片的合成。

学习：石墨烯纳米片源自废塑料，用于具有成本效益的热电应用。图片来源：Dusit Kachatong/Shutterstock.com

随着由于人口增长和城市扩张的增加，全球能源需求正在增加，因此找到可持续产生力量的替代环境兼容的方法是减少环境影响的关键。用可再生能源替换传统的能源，例如基于化石的燃料，同时找到解决塑料问题的解决方案，可以引入新的绿色能源生产。

可以用塑料利用的特征之一是其高碳含量，它为改善废物管理策略和生成附加价值产品提供了机会。现在，由CSIR的Rajiv K. Singh领导的一群研究人员 - 印度新德里的国家物理实验室已经开发了一种源自塑料废物的石墨烯纳米片的合成方法。

石墨烯合成

为了合成石墨烯纳米片，该团队从当地的跳蚤市场收集了废物塑料，并将每个变体分类为相关类别：聚丙烯（PP），聚乙烯（PE）和聚乙二醇二苯二甲酸酯（PET）。这些塑料中的每一个都有相对较大的碳含量，并且由于消费者的需求而有很多。

一旦分类，塑料被切割并进行深层洗涤，然后与氧化铝Al混合₂o₃保持统一。

“ al₂o₃作为在热解过程中作为碳骨骼发展的降解剂引入的，”解释说辛格。

一旦混合，混合塑料就被喂入由Ni金属组成的主要反应器中，该反应器在400°C的温度下用作催化床。然后在850°C下进行继发性热解。

为了获得合适的材料，对石墨烯纳米片进行了测量磨坊，以生产亚博网站下载出还原的石墨烯纳米片的极细颗粒。yabo214然后将它们用5％HCl洗涤，然后用多个用蒸馏水洗净，以获得纯净的石墨烯纳米片（GNS）。

石墨烯用于有效的能量转换

人们认为石墨烯纳米片可以用作热电应用的经济高效材料：“热电（TE）材料能够从废物到热源产生电力亚博网站下载。TE设备可以通过使用固体内部载体的迁移率直接将热量转化为电力，即使在非常低温的梯度相对于环境温度下，解释说辛格。

石墨烯2D结构具有非凡的热和电机械性能，同时由于其独特的几何形状而提高了整体材料电导率。但是，大规模生产石墨烯纳米片仍然提出了一个挑战 - 研究界致力于克服该石墨烯的力量，以实现有效的能源转换和存储设备。

尽管有多种化学方法可用于合成石墨烯，但现有的方法（例如化学蒸气沉积）往往是时间和劳动力密集的，成本较高。因此，使用现有方法生产的石墨烯不适用于大规模的低成本工业应用。

但是，根据辛格的说法，他和他的团队能够描绘一种具有成本效益的质量规模生产技术，可以产生高质量的石墨烯纳米片：“因此，石墨烯的当前形式可用于各种现实生活应用。”

石墨烯纳米片研究人员能够从塑料废物中得出的塑料含量可用于多种应用，包括用于超级电容器，钙钛矿太阳能电池，染料敏化的太阳能电池和胶结应用。该团队还能够证明石墨烯纳米片具有良好的热电特性，使其适合在许多热电设备中使用。

发表在期刊上产生材料亚博网站下载，辛格和他的团队详细介绍了废塑料衍生的石墨烯纳米片的特定热电学品质。他们的主要发现之一是，石墨烯纳米片的电导率通​​过温度升高大大增强，在材料的电阻率数据中建议。

随着可持续能源的产生提出了一系列经济和生态挑战，废物塑料材料的再利用可能会为印度的“浪费到财富”任务有希望的推动。亚博网站下载此外，该方法还减少了材料的整体碳足迹，还展示了石墨烯纳米片的新颖性和合成。亚博网站下载

参考和进一步阅读：

Kuldeep K.产生材料亚博网站下载，第13卷，2022年。https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s2590048x22000085?via%3dihub

浪费财富，印度政府首席科学顾问办公室：https://www.wastetowealth.gov.in/

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