将香蕉皮转化成石墨烯，有助于大幅降低混凝土和其他建筑材料对环境的影响。你要做的就是，把那些塑料空瓶子扔进去。
莱斯大学(Rice University)化学家詹姆斯•图尔(James Tour)的实验室引进了一种新工艺，可以将大量的碳源转化成有价值的石墨烯薄片。这个过程既快又便宜；图尔说，“闪速石墨烯”（flash graphene）技术可以将一吨煤、食物垃圾或塑料转化成石墨烯，成本仅为其他批量石墨烯生产方法的一小部分。
“这是一件大事，”图尔说。“世界上30%到40%的食物都被扔掉了，因为它们会变质，塑料垃圾是全世界关注的问题。我们已经证明，任何固体碳基物质，包括塑料垃圾和橡胶轮胎，都可以转化成石墨烯。”
据《自然》杂志报道，将含碳材料加热到3000开尔文(约5000华氏度)，10毫秒就能制成闪速石墨烯。原料几乎可以是任何含碳的物质。图尔说，食物垃圾、塑料垃圾、石油焦、煤炭、木屑和生物炭是主要的选择。他说:“目前石墨烯的商业价格为每吨6.7万至20万美元，这一工艺的前景一片光明。”
图尔说，在用于粘合混凝土的水泥中，只要加入0.1%的石墨烯，就能将其对环境的巨大影响减少三分之一。据报道，水泥生产每年排放多达8%的人类制造的二氧化碳。
他说:“通过用石墨烯加固混凝土，我们可以减少混凝土的建筑使用量，降低制造成本和运输成本。”“从本质上说，我们是在捕捉二氧化碳和甲烷等温室气体，这些都是垃圾填埋场本来会排放出来的。我们正在将这些碳转化成石墨烯，并将石墨烯添加到混凝土中，从而降低混凝土制造过程中产生的二氧化碳量。使用石墨烯是一个双赢的环境方案。”
“将垃圾转化为财富是循环经济的关键，”联合通讯作者鲁兹贝·沙沙瓦里（Rouzbeh Shahsavari）说，他是莱斯大学土木与环境工程、材料科学和纳米工程的助理教授，也是C-Crete技术公司的总裁。“在这里，石墨烯既是二维模板，又是控制水泥水化和随后强度发展的增强剂。”
在过去，图尔说:“石墨烯在这些应用中太过昂贵。闪速过程将大大降低价格，同时帮助我们更好地管理浪费。”
“用我们的方法，碳变得固定，”他说。“它不会再进入空气。”
这一过程与赖斯最近宣布的碳中心倡议相一致，旨在创造一个零排放的未来，将石油和天然气中的碳氢化合物转化为氢气和固体碳，同时实现二氧化碳的零排放。图尔说，闪速石墨烯工艺可以将固体碳转化为用于混凝土、沥青、建筑、汽车、服装等的石墨烯。
Rice研究生和主要作者Duy Luong在Tour实验室开发了批量石墨烯的Flash Joule加热技术，改进了从石墨中剥离和金属箔上的化学气相沉积等技术，这些技术需要更多的努力和成本来生产少量石墨烯。
更妙的是，该工艺可产生“涡轮增压”石墨烯，其层位不正确，易于分离。图尔说:“从其他过程中得到的A-B堆积的石墨烯，比如石墨的剥落，很难分开。”“这些层牢牢地粘在一起。
但涡轮增压石墨烯更容易处理，因为层间的附着力要低得多。它们只是在溶液中或在复合材料中就分解了。
“这很重要，因为现在我们可以让这些单原子层与主合成物相互作用，”他说。
实验室注意到，用过的咖啡渣会转化成原始的单层石墨烯。
研究人员表示，石墨烯与塑料、金属、胶合板、混凝土和其他建筑材料的大块复合材料将是闪速石墨烯的主要市场，他们已经在测试石墨烯增强的混凝土和塑料。
闪蒸过程发生在一个定制设计的反应器中，它可以快速加热材料并将所有非碳元素以气体的形式释放出来。图尔说:“当这一过程被工业化时，像氧气和氮气这样的元素，它们都可以作为小分子被捕获，因为它们有价值。”
他说，闪蒸过程产生的余热很少，几乎把所有的能量都引导到目标上。“你可以把你的手指放在容器上几秒钟后，”图尔说。“要记住，这个温度几乎是我们以前用来制造石墨烯的化学气相沉积炉温度的三倍，但在闪蒸过程中，热量集中在碳材料中，而周围反应堆没有热量。”
他说:“所有多余的能量都以光的形式释放出来，在非常明亮的闪光中，因为没有溶剂，这是一个超级清洁的过程。”
当他点燃第一个发现材料新相的小型装置，从炭黑样品开始时，他并没有期望找到石墨烯。他说:“当我看了一篇科学论文，里面讨论了用闪光焦耳加热来制造金属的相变纳米颗粒。”但他很快意识到，这个过程只会产生高质量的石墨烯。
莱斯研究员和合著者Ksenia Bets进行的原子水平模拟证实，温度是这种材料快速形成的关键。她说:“我们实际上加快了缓慢的地质过程，通过这个过程，碳演化成它的基态——石墨。”“由于热峰值的加速，它也会在适当的时刻停止，即在石墨烯阶段。
“令人惊讶的是，最先进的计算机模拟技术，在观察动力学方面出了名的缓慢，却揭示了高温调节的原子运动和转变的细节，”贝茨说。
图尔希望在两年内每天生产一公斤(2.2磅)的闪速石墨烯。他说:“这可以为煤炭提供一个大规模的出口，将其廉价转化为一种价值更高的建筑材料。”
閱讀更多 平行宇宙修真界 的文章
