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南洋理工大学将罗望子壳转化为碳纳米片 可用于超级电容器

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58京牌 罗望子是一种热带水果,在食品生产过程中,其外壳往往被当作农业废弃物丢弃。由于罗望子壳很多,在垃圾场占据大量空间。,由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)领导的国际研究团队,找到解决这一问题的一种方法。罗望子壳中富含碳,科学家们通过加工,将这些废弃材料转变成碳纳米片,这是超级电容器中的重要组分。超级电容器是一种储能装置,可用于汽车、客车、和火车等。

(图片来源:phys.org)

该团队的研究人员分别来自新加坡南洋理工大学、西挪威应用科技大学(Western Norway University of Applied Sciences)和印度阿拉嘎帕大学(Alagappa University)。研究人员认为,这些纳米片的提高后,可以成为同类工业产品的环保型替代品,同时减少浪费。

研究负责人Cuong Dang表示:“通过一系列分析,我们发现这种由罗望子壳衍生的纳米片,在多孔结构和电化学性能方面,可与同类工业产品相媲美。制作这种纳米片时采用的工艺,也是生产活性碳纳米片的标准方法。”

为了制造碳纳米片,研究人员首先清洗罗望子果壳,将其在100°下干燥约6小时,然后磨成粉末;接着,在无氧和700-900°C条件下,将粉末在炉中烘烤150分钟,将其转化为超薄的碳片,即纳米薄片。罗望子壳富含碳,且具有多孔结构,是制造碳纳米片的理想材料。

生产碳纳米片的常见材料是工业大麻纤维。然而,它们需要在180℃以上加热24小时,比罗望子壳长4倍,而且温度更高,然后才能在高温下进一步转化为碳纳米片。

研究人员表示,碳纳米片中含有碳原子层,像蜂窝一样构成互相连接的六边形。其多孔结构能够增加表面积,有助于材料储存更多的电荷,因此这种材料可用于储能。由罗望子壳衍生的纳米片,表现出良好的热稳定性和导电性,有潜力成为有前景的储能选项。

研究人员希望,与农业伙伴共同探讨,如何大规模生产碳纳米片;同时致力于减少生产过程中耗费的能源,使其更环保;并提升纳米片的电化学性能。该团队还希望探讨,是否能使用其他果皮或果壳来生产碳纳米片。

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