Flash Graphene from Plastic Waste

石墨烯 材料科学 拉曼光谱 闪光灯(摄影) 碳纳米管 傅里叶变换红外光谱 化学工程 碳纤维 汽化 分析化学(期刊) 纳米技术 复合材料 有机化学 化学 光学 复合数 物理 工程类
作者
Wala A. Algozeeb,Paul E. Savas,Duy Xuan Luong,Weiyin Chen,Carter Kittrell,Mahesh Bhat,Rouzbeh Shahsavari,James M. Tour
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (11): 15595-15604 被引量:263
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c06328
摘要

In this work, an approach to upcycling plastic waste (PW) products is presented. The method relies on flash Joule heating (FJH) to convert PW into flash graphene (FG). In addition to FG, the process results in the formation of carbon oligomers, hydrogen, and light hydrocarbons. In order to make high-quality graphene, a sequential alternating current (AC) and direct current (DC) flash is used. The FJH process requires no catalyst and works for PW mixtures, which makes the process suitable for handling landfill PW. The energy required to convert PW to FG is ∼23 kJ/g or ∼$125 in electricity per ton of PW, potentially making this process economically attractive for scale-up. The FG was characterized by Raman spectroscopy and had an I2D/IG peak ratio up to 6 with a low-intensity D band. Moreover, transmission electron microscopy and X-ray diffraction analysis show that the FG is turbostratic with an interlayer spacing of 3.45 Å. The large interlayer spacing will facilitate its dispersion in liquids and composites. Analysis of FG dispersions in 1% Pluronic aqueous solution shows that concentrations up to 1.2 mg/mL can be achieved. The carbon oligomers that distilled from the process were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and have chemical structures similar to the starting PW. Initial analysis of gas-phase products shows the formation of considerable amounts of hydrogen along with other light hydrocarbons. As graphene is naturally occurring and shows a low toxicity profile, this could be an environmentally beneficial method to upcycle PW.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鲤鱼井完成签到,获得积分10
1秒前
怡然的老三完成签到,获得积分10
1秒前
zhangjie301完成签到,获得积分10
2秒前
李健应助jerome采纳,获得10
2秒前
852应助阳光大男孩采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
田様应助无限向东采纳,获得10
2秒前
SL关闭了SL文献求助
3秒前
故城发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4应助kikipan采纳,获得10
4秒前
4秒前
HAO发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Naturebo完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助宣以晴采纳,获得10
5秒前
pear完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
铁匠发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI2S应助马听云采纳,获得10
6秒前
gguc发布了新的文献求助10
6秒前
传奇3应助鲤鱼井采纳,获得30
6秒前
6秒前
华仔应助wangye采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助aabbccc采纳,获得10
7秒前
HuiLang应助dulaoban采纳,获得10
7秒前
。。。发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
陈花蕾完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
tsukinineko完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助我想毕业采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
小小咸鱼发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7134607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8783987
关于积分的说明 18569588
捐赠科研通 6719806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3153440
关于科研通互助平台的介绍 2278884
邀请新用户注册赠送积分活动 2127773