據(jù)外媒報道，萊斯大學(xué)實驗室優(yōu)化的閃蒸工藝可以減少碳排放。這可能是真正發(fā)揮作用的地方。據(jù)悉，萊斯大學(xué)的科學(xué)家優(yōu)化了一種工藝，他們將橡膠輪胎的廢料轉(zhuǎn)化為石墨烯進(jìn)而可以用來加強混凝土。

　　化學(xué)家James Tour表示，在混凝土中添加石墨烯的環(huán)境效益是顯而易見的，“混凝土是世界上生產(chǎn)最多的材料，它產(chǎn)生的二氧化碳占世界的9%。如果我們在道路、建筑和橋梁中減少使用混凝土，那么我們就可以在一開始就消除一些排放?！?/p>

　　回收的輪胎廢料已經(jīng)被用作硅酸鹽水泥的組成部分，但石墨烯已被證明可以在分子水平上增強膠凝材料--其中包括混凝土。

　　據(jù)悉，每年有8億個輪胎被丟棄，其中大部分被用作燃料或其他用途，而其中有16%最終則是被扔進(jìn)垃圾填埋場了的。

　　Tour說道：“即使回收其中的一小部分石墨烯也會讓數(shù)百萬輪胎不用進(jìn)入垃圾填埋場?！?/p>

　　Tour和他的同事在2020年推出的“閃蒸”工藝已被用于轉(zhuǎn)換食物垃圾、塑料和其他碳源。它們被暴露在一波電流中，然后被除去除了碳原子以外的所有物質(zhì)。之后，這些原子被重新組裝成有價值的渦輪層石墨烯，其錯位層比石墨剝離產(chǎn)生的石墨烯要更容易溶解。這使得它更容易在復(fù)合材料中得到使用。

　　事實證明，將橡膠轉(zhuǎn)化為石墨烯比將食品或塑料轉(zhuǎn)化為石墨烯更具挑戰(zhàn)性，但該實驗室通過使用從輪胎中提取的商用熱解廢橡膠來優(yōu)化這一過程。Tour指出，在從廢輪胎中提取有用的油之后，這些碳?xì)堅膬r值到目前為止幾乎為零。

　　輪胎衍生的炭黑或橡膠碎片和商用炭黑的混合物都可以被閃蒸進(jìn)石墨烯中。由于渦輪增壓石墨烯是可溶的，所以它可以很容易地被添加到水泥中以制成更環(huán)保的混凝土。

　　由Tour和C-Crete Technologies的Rouzbeh Shahsavari聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的這項研究已將研究文章發(fā)表在了《Carbon》上。

　　萊斯實驗室對輪胎衍生的炭黑進(jìn)行了閃蒸處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)約70%的材料轉(zhuǎn)化成了石墨烯。當(dāng)閃蒸橡膠輪胎屑跟普通炭黑混合以提高電導(dǎo)率時，約有47%轉(zhuǎn)化為石墨烯。除了碳之外的其他元素也被用于其他用途。

　　電脈沖持續(xù)時間在300毫秒到1秒之間。該實驗室計算出，轉(zhuǎn)換過程中使用的電力將消耗約100美元/噸的初始碳。

　　研究人員將少量的輪胎衍生石墨烯跟波特蘭水泥混合用于生產(chǎn)混凝土圓柱體。經(jīng)過7天的固化測試，圓柱的抗壓強度提高了30%或更高。28天后，0.1 wt%的石墨烯足以使兩種產(chǎn)品的強度至少增加30%。

　　Shahsavari表示：“這種強度的提高，部分原因是2D石墨烯的播種效應(yīng)有助于更好地生長出水泥水合物產(chǎn)品，部分原因是后期的增強效應(yīng)?！?/p>