废轮胎回收到更强的混凝土

莱斯大学科学家已经优化过程将橡胶轮胎废物转化为石墨烯可以反过来,被用来加强混凝土。

将石墨烯添加到混凝土的环境效益是清晰的,化学家James Tour说。

“具体是世界上生产量材料,和简单的生产世界上9%的二氧化碳排放量,“旅游说。“如果我们可以使用更少的混凝土在道路、建筑和桥梁,我们可以消除一些排放的开始。”

轮胎回收废物已经用作硅酸盐水泥的一个组成部分,但石墨烯已经证明加强胶结材料,混凝土,在分子水平上。

虽然每年的大多数8亿轮胎废弃的燃料燃烧或地面其他应用程序,其中16%的人最终在垃圾填埋场。

“回收甚至一小部分的石墨烯会让数以百万计的轮胎进入垃圾填埋场,“旅游说。

过程引入的“闪电”旅游和他的同事在2020年被用来将食物垃圾,塑料和其他碳源,暴露他们的闪电,删除一切,但样品的碳原子。

这些原子重新组装成有价值的turbostratic石墨烯,偏差层比石墨烯生产可溶性通过从石墨剥落。使它更容易使用的复合材料。

橡胶比食物更有挑战性或塑料变成石墨烯,但实验室优化过程通过使用商业正交废橡胶轮胎。从废物中提取有用的油后轮胎,这个碳渣直到现在有接近零值,旅游。

Tire-derived炭黑或碎橡胶轮胎和商业炭黑可以闪到石墨烯。因为turbostratic石墨烯是可溶的,它可以很容易地添加到水泥混凝土更环保。

研究旅游和Rouzbeh Shahsavari C-Crete技术详细在《碳。

大米实验室tire-derived炭黑闪过,发现约70%的物质转化为石墨烯。当闪光碎橡胶轮胎与普通炭黑混合添加导电性,约47%转化为石墨烯。元素除了碳排放其他用途。

电脉冲持续了300毫秒之间,1秒。实验室计算转换过程中使用的电力将耗资约100美元每吨碳开始。

研究人员混合微量tire-derived石墨烯- 0.1重量/百分比(wt %)轮胎炭黑为0.05 wt %为炭黑和碎轮胎——波特兰水泥和用它来生产混凝土圆柱体。测试固化7天后,汽缸显示获得30%或更多的抗压强度。28天后,0.1 wt %的石墨烯足够了给两种产品强度增加至少30%。

"这种强度的增加在一定程度上是由于播种效果更好的增长的二维石墨烯水合水泥产品,部分由于加固效果在后期,“Shahsavari说。

参考
陈Advincula PA,陈德良DX, W,拉格拉曼年代,JM Shahsavari R,旅行。Flash石墨烯橡胶废料。碳。2021年3月28日在线发表。doi:10.1016 / j.carbon.2021.03.020

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