每年丰收过后,如何处理海量的秸秆是一件令人头痛的事。然而,只要找对了方法,这些农业废弃物就能变废为宝,化身为石墨烯这样的前沿新材料。
提起石墨烯,很多人并不陌生。作为目前备受瞩目的新材料之一,石墨烯具有超高的强度和极佳的导电性,在电池、电子产品、医疗等众多领域大有可为,能为我们的生活带来诸多便利。
石墨烯与秸秆,二者看似风马牛不相及,究竟是如何产生神奇联系的呢?这背后是一项名为“脱水缩合”的制备技术。该技术由浙江大学的研究团队联合国内外学者,历时3年研发成功。
秸秆转化为石墨烯的过程,大致分为两步:首先,让秸秆中的纤维素在浓硫酸的作用下水解为葡萄糖;随后,让葡萄糖进一步发生脱水和缩合,形成石墨烯微晶。值得一提的是,这种方法不仅适用于秸秆,白杨木、毛竹、茅草等富含纤维素的原料,都能通过这种方式“变身”为石墨烯。
经过科研团队的持续优化,脱水缩合法制备石墨烯的产率已稳定在33%左右,转化效率相当可观。如此巨大的产量,将推动石墨烯在更多领域实现规模化应用,为产业发展和生活创新注入新动力。
此外,秸秆经破碎后与木屑等混合燃烧,可产生蒸汽,驱动发电机,转化为电能。燃烧后的灰渣可与水泥混合制成砖块,实现全流程资源化。秸秆经除杂、粉碎后与聚丙烯、聚乳酸等高分子材料复合,还可加工成秸秆生物基塑料,广泛应用于塑料制品,减少传统塑料污染。
