汽车废塑料可以巧变石墨烯

一项研究可将回收利用的汽车废塑料变成石墨烯，并通过一种节能技术将其用于制造新的汽车部件。研究结果为全球在用的14亿辆乘用车产生的这种需填埋垃圾提供了一个潜在处理办法。相关研究近日发表于《通讯—工程学》。

报废汽车产生的废塑料在全部需填埋塑料垃圾中占了1万亿千克，平均每辆车有200-350千克塑料。出于各种原因，这类材料很难被再利用。比如，这些材料中有很多都是工程改造塑料，无法回收利用；而且传统回收方式需要将不同类型的塑料进行分离，回收成本高昂。

近期研究显示，将废塑料变成石墨烯是可行的，石墨烯是一种宝贵材料，每吨价值6万~20万美元，具有高导电性和较高的热稳定性、化学稳定性等实用特性。这一过程或许是将汽车塑料回收变成石墨烯的可行手段。石墨烯有时也会作为部分汽车塑料的添加剂，提高强度和噪音吸收率。

美国德克萨斯州莱斯大学的James Tour和同事演示了利用名为焦耳热闪蒸的节能技术，将二手车塑料转换成高质量石墨烯。该技术使用电流加热碳，将其变成石墨烯，只需使用低成本设施，且无需对塑料进行分离或分类，也无需溶剂、熔炉或水。

作者将福特F-150皮卡的保险杠、垫片、地毯、垫子、座椅、门框压条一起粉碎，演示了这个过程的一般步骤。他们又用回收得到的石墨烯增强了新的车用塑料，并发现其性能与福特新投产的含石墨烯的塑料复合材料的性能相当。

作者随后又对这种从废物中回收的石墨烯/塑料复合材料再次使用焦耳热闪蒸技术加热，产生了更多的石墨烯。

此外，作者还发现相比传统的石墨烯生产方式，焦耳热闪蒸技术在能源需求、全球变暖作用、耗水量方面都更低。

作者认为，该研究或成为朝着更环保石墨烯生产方式的一次进步。

相关论文信息：https：//doi.org/10.1038/s44172-022-00006-7

作者：冯维维 来源：中国科学报