Ein Team der University of Wyoming UW glaubt, eine neue Verwendung für die Powder River Basin-Kohle von Wyoming entdeckt zu haben. rückläufige Nachfrage wegen Klimawandel Initiativen.
Die Forscher, die ihre Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht haben Nanostrukturen & Nanoobjekte , verwendet Kupferfolie, Glasbehälter und ein herkömmlicher Haushaltsmikrowellenherd, um zu demonstrieren, dass pulverisiertes Kohlepulver in hochwertigen Nano-Graphit umgewandelt werden kann.
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Nano-Graphit kochen
Da die Verwendung von Kohle zur Energiegewinnung abnimmt, könnte die Umwandlung in Kohle in den wertvollen Nano-Graphit vielen Kohleanbietern neues Leben einhauchen. Nano-Graphit ist ein Material mit hohem Bedarf, das als Schmiermittel für Gegenstände aus Lithium verwendet wird-ion Batterien zu Feuerlöschern.
"Diese Methode bietet einen neuen Weg, um reichlich vorhandene Kohlenstoffquellen in hochwertige Materialien mit ökologischen und ökonomischen Vorteilen umzuwandeln." schrieb das Forschungsteam unter der Leitung von Associate Professor TeYu Chien am UW-Institut für Physik und Astronomie.
Obwohl frühere Untersuchungen zeigen, dass Mikrowellen verwendet werden können, um Schwefel und andere Mineralien aus der Kohle zu entfernen und die Feuchtigkeit zu reduzieren, ist normalerweise eine chemische Vorbehandlung der Kohle erforderlich.
In ihrer Arbeit erklären die Forscher von UW, wie sie einfach rohe Powder River Basin-Kohle vor dem Aufbringen zu Pulver zermahlen Kupfer Folie und Verschließen in Glasbehältern mit einem Gasgemisch aus Argon und Wasserstoff.
Anschließend stellten die Forscher die Substanz in einen Mikrowellenherd - ausgewählt für ihre Bequemlichkeit, erklärte das Team.
Optimale Mikrowelleneinstellungen
Die Mikrowelle lieferte die gewünschten Strahlungswerte. Durch Schneiden der Kupferfolie in eine Gabelform wurden Funken durch die Mikrowellenstrahlung induziert, die innerhalb weniger Sekunden eine Temperatur von über 982 Grad Celsius 1.800 Grad Fahrenheit erzeugte.
Die hohe Temperatur und die Wechselwirkung mit der Kupferfolie und Wasserstoff lieferten die notwendigen Bedingungen, um das Kohlepulver in polykristallin umzuwandeln. Graphit . Die ideale Zeitdauer für die Transformationsperiode betrug 15 Minuten.
Als nächstes wollen die Wissenschaftler die Methode verbessern, um eine höhere Qualität und Quantität von Nano-Graphit-Materialien zu erzielen. Sie hoffen auch, ihre Methode zu skalieren. Kohle Umstellung auf Massenproduktion.