澳大利亚团队开发废弃花生壳制备高品质石墨烯技术,生产成本低碳排放少

2026年3月3,澳大利亚新南威尔士大学研究人员最新开发出用废弃花生壳制备高品质石墨烯的方法,该技术既为制造更便宜、更可持续的电子产品和储能设备提供了新路径,也为农业废弃物再利用提供了新方向。

石墨烯由单层碳原子以六边形晶格排列而成,是目前已知的最薄、强度最高、导电性最好的材料之一,被誉为“神奇材料”。研究团队介绍,花生壳中富含木质素,这是一种碳元素含量较高的天然聚合物,新技术通过一系列热处理步骤,可实现木质素中碳原子的重新排列,最终制得高品质石墨烯。

具体制备流程分为两步:首先将花生壳粉末加热至500摄氏度并持续5分钟,去除杂质后生成富碳材料;随后对富碳材料采用闪蒸焦耳加热工艺,通过瞬时电流在几毫秒内将材料加热至3000摄氏度,巨大的热能可使碳原子瞬间重排形成单层石墨烯。研究人员表示,第一步的预处理环节至关重要,可有效减少最终石墨烯产品的结构缺陷。

与传统石墨烯生产工艺相比,新方法无需使用工业化学品,可大幅降低生产成本、减少碳排放,生产1000克石墨烯的能源成本仅需1.3美元。研究团队计划在三到四年内实现该技术的商业化,后续还将测试咖啡渣、香蕉皮等其他农业废弃物制备石墨烯的可行性。

目前,相关研究成果已发表在国际期刊《化学工程杂志进展》上。

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责任编辑:钟离
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