沥青变成石墨烯用于复合材料

沥青质是原油生产的副产品，是一种有潜力的废弃物。莱斯大学的科学家们决心通过将富含碳的资源转化为有用的石墨烯来找到它。

默罕默德•拉赫曼他是材料科学和纳米工程的助理研究教授闪光焦耳加热将沥青质瞬间转化为turbostratic(松散排列)石墨烯，并将其混合成复合材料，用于耐热、防腐和3d打印应用。

该工艺充分利用了燃烧后作为燃料重新使用或被丢弃到尾矿库和垃圾填埋场的材料。至少从全球储量超过1万亿桶的沥青中拿出一部分作为石墨烯的原料，对环境也有好处。

Rahman说:“沥青质是石油行业的一大难题，我认为人们会对它产生很大的兴趣。”他认为这是一种可扩展的、可持续的方法，可以减少沥青质燃烧产生的碳排放。

Rahman是这篇论文的主要通讯作者科学的进步由大米化学家共同领导詹姆斯旅行他的实验室发明了闪光焦耳加热，是一位材料科学家阿加延Pulickel而且Md Golam Kibria他是加拿大卡尔加里大学化学与石油工程助理教授。

沥青质已经含有70%到80%的碳。莱斯大学实验室将其与约20%的炭黑混合，以增加导电性，并在电流的冲击下闪烁，在不到一秒钟的时间内将其转化为石墨烯。原料中的其他元素，包括氢、氮、氧和硫，都以气体的形式排出。

Rahman说:“我们尽量降低炭黑的含量，因为我们想最大限度地利用沥青质。”

“政府一直在给石油工业施加压力，要求他们解决这个问题，”赖斯大学研究生、联合主要作者M.A.S.R. Saadi说。“有数十亿桶可用的沥青质，所以我们开始这个项目，主要是看看我们是否能制造碳纤维。这让我们想到，也许我们应该尝试用闪光焦耳加热来制造石墨烯。”

确信Tour的工艺在沥青质上工作得很好，就像在其他各种原料上一样，包括塑料，电子垃圾，轮胎，粉煤灰甚至汽车零部件在美国，研究人员开始用石墨烯制造东西。

Saadi与Rahman和Ajayan合作，将石墨烯混合到复合材料中，然后混合到用于3D打印机的聚合物墨水中。他说:“我们已经优化了墨水的流变性，以表明它是可打印的。”他指出，墨水中石墨烯的混合含量不超过10%。他说，即将对印刷品进行机械测试。

-由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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