萊斯大學(xué)化學(xué)家James Tour實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)可以產(chǎn)生能夠直接添加到其他物質(zhì)中的湍流狀石墨烯片，使這些材料可以更好地抵抗包裝、水泥漿和混凝土中的水，大幅提高其抗壓強(qiáng)度。
就像該實(shí)驗(yàn)室在2019年推出的閃光石墨烯工藝一樣，熱解灰會(huì)轉(zhuǎn)化成湍流狀石墨烯。這使得薄片之間的吸引力減弱，使它們更容易混合成溶液。去年10月，Tour實(shí)驗(yàn)室報(bào)告了一種將廢塑料轉(zhuǎn)化為石墨烯的工藝。新工藝更為具體，能夠?qū)o法通過回收利用的塑料變成有用的產(chǎn)品。
Tour說：“這項(xiàng)工作促進(jìn)了塑料的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。為了將其轉(zhuǎn)化為單體和油類，很多塑料廢棄物都要被熱解。單體用于再聚合以制造新的塑料，油類則用于其他各種應(yīng)用。 但總有剩余的10%到20%的熱解灰是沒有價(jià)值的，一般都會(huì)被送往垃圾填埋場。現(xiàn)在我們可以將這些灰轉(zhuǎn)化為閃光石墨烯，用于增強(qiáng)其他塑料和建筑材料的強(qiáng)度。”
熱解包括加熱材料，使其分解而不燃燒。熱解回收塑料的產(chǎn)品包括能源豐富的氣體、燃料油、蠟、石腦油和可用于生產(chǎn)新塑料的原生單體。但是剩下的部分基本是被丟棄的。
該研究報(bào)告的主要作者、萊斯研究生Kevin Wyss說：“由于油價(jià)便宜，回收商的利潤并不高，所以只有大約15%的塑料被回收。我想解決這兩個(gè)問題。”
研究人員進(jìn)行了兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)來測(cè)試閃灰，首先將得到的石墨烯與PVA混合，PVA是一種生物相容性聚合物，目前正在研究用于醫(yī)療應(yīng)用、燃料電池聚合物電解質(zhì)膜和環(huán)保包裝的可能性。由于該材料的機(jī)械性能較差和易受水的影響，其發(fā)展一直受阻。
研究人員報(bào)告稱，只要添加0.1%的石墨烯，就能使PVA復(fù)合材料在失效前能處理的應(yīng)變量增加30%。它還能顯著提高材料的抗?jié)B水能力。
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