瀝青是原油生產(chǎn)的副產(chǎn)品，是一種有潛力的廢料。萊斯大學(xué)的科學(xué)家們決心通過(guò)將富含碳的資源轉(zhuǎn)化為有用的石墨烯來(lái)找到它。

萊斯大學(xué)圖爾實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)和納米工程助理研究教授穆罕默德·拉赫曼（Muhammad Rahman）利用快速加熱工藝，將瀝青立即轉(zhuǎn)化為石墨烯（離散型），并將其混合成復(fù)合材料，用于防腐涂料和3D打印。

這一過(guò)程充分利用了作為燃料或丟棄到尾礦池和垃圾填埋場(chǎng)燃燒后再利用的材料。若將世界上存儲(chǔ)量超過(guò)1萬(wàn)億桶的瀝青中的至少一部分用作石墨烯的原料，對(duì)環(huán)保的貢獻(xiàn)可想而知。

瀝青當(dāng)中的碳含量已達(dá)到70%至80%。萊斯大學(xué)圖爾實(shí)驗(yàn)室將其與約20%的炭黑結(jié)合，以增加導(dǎo)電性，并用電脈沖處理，僅一秒鐘就可將其轉(zhuǎn)化為石墨烯。原料中的其他元素（包括氫、氮、氧和硫）生成氧化物氣體隨即排出。目前，該實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在研究盡量降低炭黑添加量，來(lái)達(dá)到制備石墨烯的效果，以最大限度地利用瀝青。

美國(guó)政府一直在向石油行業(yè)施加壓力，要求他們處理好石油副產(chǎn)物瀝青的問(wèn)題，美國(guó)有超過(guò)數(shù)十億桶的瀝青可用，因此這個(gè)項(xiàng)目的意義很大。最初的研究方向是證明瀝青用于制造碳纖維的可能性。隨著研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以用快速加熱工藝將瀝青轉(zhuǎn)化為石墨烯。

研究人員確信，快速加熱工藝在瀝青上的效果與在其他各種原料上的效果一樣，包括塑料、電子垃圾、輪胎、煤灰甚至汽車零部件，這些生產(chǎn)廢棄物均可能用于石墨烯的制造。

與拉赫曼（Rahman）和阿賈揚(yáng)（Ajayan）一起工作的薩阿迪（Saadi）將石墨烯用于制備復(fù)合材料，然后混合成3D打印機(jī)用的聚合物油墨。該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)優(yōu)化了油墨的流變性，以表明其印刷的可行性，并且油墨中的石墨烯含量不超過(guò)10%。同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)即將對(duì)印刷品進(jìn)行機(jī)械測(cè)試。

此文由中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)翻譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請(qǐng)注明出處。