羅望子是一種熱帶水果,在食品生產過程中,其外殼往往被當作農業廢棄物丟棄。由于羅望子殼很多,在垃圾場占據大量空間。據外媒報道,由新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)領導的國際研究團隊,找到解決這一問題的一種方法。羅望子殼中富含碳,科學家們通過加工,將這些廢棄材料轉變成碳納米片,這是超級電容器中的重要組分。超級電容器是一種儲能裝置,可用于汽車、客車、電動汽車和火車等。

(圖片來源:phys.org)
該團隊的研究人員分別來自新加坡南洋理工大學、西挪威應用科技大學(Western Norway University of Applied Sciences)和印度阿拉嘎帕大學(Alagappa University)。研究人員認為,這些納米片的產量提高后,可以成為同類工業產品的環保型替代品,同時減少浪費。
研究負責人Cuong Dang表示:“通過一系列分析,我們發現這種由羅望子殼衍生的納米片,在多孔結構和電化學性能方面,可與同類工業產品相媲美。制作這種納米片時采用的工藝,也是生產活性碳納米片的標準方法。”
為了制造碳納米片,研究人員首先清洗羅望子果殼,將其在100°下干燥約6小時,然后磨成粉末;接著,在無氧和700-900°C條件下,將粉末在爐中烘烤150分鐘,將其轉化為超薄的碳片,即納米薄片。羅望子殼富含碳,且具有多孔結構,是制造碳納米片的理想材料。
生產碳納米片的常見材料是工業###纖維。然而,它們需要在180℃以上加熱24小時,比羅望子殼長4倍,而且溫度更高,然后才能在高溫下進一步轉化為碳納米片。
研究人員表示,碳納米片中含有碳原子層,像蜂窩一樣構成互相連接的六邊形。其多孔結構能夠增加表面積,有助于材料儲存更多的電荷,因此這種材料可用于儲能。由羅望子殼衍生的納米片,表現出良好的熱穩定性和導電性,有潛力成為有前景的儲能選項。
研究人員希望,與農業伙伴共同探討,如何大規模生產碳納米片;同時致力于減少生產過程中耗費的能源,使其更環保;并提升納米片的電化學性能。該團隊還希望探討,是否能使用其他果皮或果殼來生產碳納米片。
來源:蓋世汽車
作者:Elisha