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【材料】丢弃的烟头:下一个高性能的储氢材料?

发布日期:2018-10-26 15:52 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

废弃烟头是一种主要的废物处理和环境污染危害。但化学家们发现,烟头碳衍生的碳具有超高的表面积和前所未有的储氢能力。

废弃烟头是一种主要的废物处理和环境污染危害。但诺丁汉大学的化学家们发现,烟头源具有超高的表面积和前所未有的储氢能力。

该研究由材料化学教授Robert Mokaya和化学学院的本科项目学生Troy Scott Blankenship进行,并发表在学术期刊“ 能源与环境科学”上

Mokaya教授说:“我们利用烟头废料作为起始材料来制备具有前所未有的储氢性能的能源材料。这可能不仅解决了难以处理的环境污染问题 - 烟头 - 而且还提供了转换专业的新见解将产品浪费成非常有吸引力的储氢材料。“

氢气作为燃料具有吸引力,因为氢燃烧产生热量或与燃料电池中的空气反应产生电力,唯一的副产品是水。

解决主要的废物处理问题

每年全世界有近六万亿支卷烟被吸烟。这产生了超过80万公吨的烟头。除了造成难看的垃圾外,烟头还含有有毒重金属等污染物,这些污染物会渗入水道,可能对人类和野生动物造成伤害。

烟头 - 使用过的香烟过滤嘴 - 是一种挥之不去的污染危害,因为它们主要含有不可生物降解的醋酸纤维素。然而,醋酸纤维素使它们成为用于多孔碳增值的有吸引力的起始材料。这种增值符合目前从煤基碳质前体转向生物质衍生或废料基多孔碳合成原料的趋势。

将废物转化为燃料或能源

废弃烟头的水热碳化(仅需要水和热的过程)产生称为水合物的碳产品。研究小组发现,当水合物被激活时,它会产生富含氧气的多孔碳,这些碳具有非常高的表面积。

Mokaya教授说:“我们表明,通过连续的良性热液碳化和活化,来自烟头或过滤器的活性炭是超多孔的,具有超高的表面积,并且具有前所未有的高储氢能力。这项工作不仅提出了有趣的问题。是否可以解决难以处理的卷烟对接问题,但也提供了多孔碳,这些多孔碳通常可以为多孔材料提供新的储氢水平。“

作为朝向“氢经济”的一部分,其中氢被用作低碳能源,可以开发该技术以取代例如汽油作为运输燃料或天然气作为加热燃料。

该出版物是该团队持续寻找可持续碳的一部分,该碳具有优化的特性,包括用于储氢的能源材料。

 

(责任编辑:活性炭网)
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