怀俄明大学 作为UW研究人员实验的一部分,在微波炉中,装有煤粉和铜箔的玻璃瓶内会产生火花
他们成功地将煤粉转化为纳米石墨,展示了一种新颖而廉价的煤转化技术
信用:UW照片 怀俄明大学的研究人员使用铜箔、玻璃容器和传统的家用微波炉证明了煤粉可以转化为价值更高的纳米石墨
这一发现是为怀俄明州粉河盆地煤炭寻找替代用途的努力向前迈出的又一步。目前,由于对气候变化的担忧,发电用煤的需求正在下降
在《纳米结构和纳米物体》杂志上发表的一篇论文中,UW的研究人员报告说,他们在微波炉中创造了一个环境,成功地将原煤粉末转化为纳米石墨,纳米石墨被用作润滑剂,用于从灭火器到锂离子电池等各种物品
这种“金属辅助微波处理一步法”是一种新的方法,可以代表一种简单且相对便宜的煤转化技术
“这种方法提供了一种新的途径,将丰富的碳源转化为具有生态和经济效益的高价值材料,”由UW物理和天文学系副教授钱铁宇领导的研究小组写道
参与该项目的其他人是物理学和天文学系的金科·唐教授;化学系布莱恩·伦纳德副教授;樊茂红教授,石油工程系、能源学院;研究生Rabindra Dulal,尼泊尔,Joann Hilman,Laramie,Wyo
纽约州锡拉丘兹的克里斯·马西
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和怀俄明州布法罗的特内尔·舒马赫
;尼泊尔的高拉布·里马尔和中国的徐邦和博士后研究员
虽然以前的研究表明微波可以用来降低煤的水分含量和去除硫和其他矿物质,但大多数这样的方法需要对煤进行特定的化学预处理
在他们的实验中,UW的研究人员简单地将粉河流域的原煤磨成粉末
然后将粉末放在铜箔上,用氩气和氢气的混合气体密封在玻璃容器中,然后放入微波炉中
选择传统的微波炉是因为方便,因为它提供了所需的辐射水平
该论文的主要作者马西说:“通过将铜箔切割成叉形,微波辐射引发火花,在几秒钟内产生超过1800华氏度的极高温度。”
“这就是为什么你不应该把金属叉子放在微波炉里
" 微波产生的火花产生了将煤粉转化为多晶石墨所需的高温,铜箔和氢气也对该过程有贡献
虽然实验包括3至45分钟的微波持续时间,但发现最佳持续时间为15分钟
研究人员表示,这种煤炭转化的新方法可以进行更大规模的提炼和实施,以产生更高质量和数量的纳米石墨材料
科学家写道:“有限的石墨储量和石墨提取过程中的环境问题使得这种将煤转化为石墨的方法成为石墨生产的一大替代来源。”
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