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瘾君子随手丢的废弃烟蒂,科学家发现那是高性能储氢材料
2017-11-07 21:28:08
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原标题:瘾君子随手丢的废弃烟蒂,科学家发现那是高性能储氢材料

【Technews科技新报】吸烟对健康的重大危害已经不是秘密,全球瘾君子每年吸进 6 万亿支烟,产生 80 多万公吨烟头造成环境污染,不过诺丁汉大学化学家最近研究发现,这些在过去流落街头的烟头可能隐藏了一个巨大的绿色能源潜力:高性能储氢材料。

一支香烟中,含在嘴里的那截属于“过滤嘴”,也就是瘾君子抽完烟后常随手一丢的烟头,用于减少吸入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子,减少烟雾刺激性,但无法降低对健康的危害,且烟头是挥之不去的污染危害,不只造成市容不雅观,还含有生物不可降解的醋酸纤维素(注)及毒性重金属,可能渗入地下水道,对人类与野生动物造成伤害。

▲ 新烟(左)与抽过的烟(右)的过滤嘴颜色。(Source:By Akroti (Own work) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons)

但是,来自英国诺丁汉大学的化学团队近期发现,这些废弃的烟头可利用水热碳化法(Hydrothermal carbonization,缩写 HTC)重新合成一种水热产物(hydrochar),当这种合成碳被活化时,会产生高表面积的富氧多孔碳,理论上可用来储存极高含量的氢。

水热碳化法是一种将有机化合物或碳水化合物转化为碳结构的化学过程,只需要水和热作用,在一定温度及压力下就可以制备各种型态的碳纳米材料,诺丁汉大学材料化学系教授 Robert Mokaya 表示,团队证明了连续碳化、活化烟头后所产生的活性碳,表现出空前绝顶的储氢能力,这不只解决了棘手的废弃烟蒂问题,还让储氢多孔材料达到全新水平。

氢是宇宙最丰富的元素之一,作为汽车燃料用途“电解”时唯一的副产品只有水,和化石燃料相比清洁无比,也使氢成为有一定吸引力的能源替代品,但氢在提取过程中需要额外消耗大量能量,转换过程容易流失,储存和输送也是个大问题。诺丁汉大学研究人员认为,这种技术虽然还处于研究阶段,但有很大机会应用于“氢经济”,取代汽车汽油或当成加热燃料。论文已发布在《能源与环境科学》期刊。

过去,韩国首尔大学科学家也曾将二手烟头的醋酸纤维素转换为高性能的碳基材料,整合到电脑、手持设备、电动汽车、风力涡轮机充当储能用途,甚至有一天可拿来涂覆超级电容器的电极;此外,台湾曾参与的一份国际研究也指出,烟头含有的毒性化学物质甚至可杀死登革热病媒蚊。看起来,废弃烟蒂有许多重新利用的机会,当然,这绝对不是让瘾君子拒绝戒烟的理由。

注:醋酸纤维素,也称为乙酸纤维素、纤维素乙酸酯,其中一个用途为制造香烟过滤嘴,具备明显的降焦油含量作用,但并无法降低香烟对吸烟者及旁人的危害。它的强度比尼龙长丝低得多,弹性也差,能吸收约本身重量 6.5% 的水分,加热时会软化,在 232℃ 左右熔融。

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(首图来源:pixabay)返回搜狐,查看更多

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