Tìm ra cách biến bột than thô thành than chì nano giá trị cao qua lò vi sóng

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Wyoming (UW), Mỹ, đã tạo ra môi trường trong lò vi sóng để chuyển đổi thành công bột than thô thành than chì nano. Họ đã làm điều này bằng cách sử dụng lá đồng, hộp thủy tinh và lò vi sóng gia dụng thông thường.

Phát hiện này là một bước tiến trong nỗ lực tìm kiếm các mục đích sử dụng thay thế cho than vào thời điểm nhu cầu về than để sản xuất điện đang giảm do lo ngại về biến đổi khí hậu.

Tìm ra cách biến bột than thô thành than chì nano giá trị cao qua lò vi sóng
Trong lò vi sóng, tia lửa điện được tạo ra bên trong lọ thủy tinh có chứa bột than và lá đồng. (Ảnh: Chris Masi).

Trong một bài báo được xuất bản trên tạp chí Nano-Structures & Nano-Objects, các nhà khoa học của UW cho biết, nghiên cứu đưa ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới có thể đại diện cho một công nghệ chuyển hóa than đơn giản và tương đối rẻ tiền. Phương pháp này cũng cung cấp một lộ trình mới để chuyển đổi các nguồn carbon dồi dào thành các vật liệu có giá trị cao, bảo đảm lợi ích về sinh thái và kinh tế.

Loading...

Kết quả là than chì nano có thể được sử dụng làm chất bôi trơn và sử dụng trong các mặt hàng khác nhau, từ bình chữa cháy đến pin lithium-ion.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, vi sóng có thể được sử dụng để giảm độ ẩm của than và loại bỏ lưu huỳnh và các khoáng chất khác. Tuy nhiên, các phương pháp như vậy cần có các chất hóa học để xử lý than trước.

Trong nghiên cứu mới này, các nhà khoa học chỉ cần xay than thô ở lưu vực sông Powder (Mỹ) thành bột. Sau đó, họ đặt bột lên lá đồng và đậy kín trong hộp thủy tinh với hỗn hợp khí argon và hydro trước khi cho vào lò vi sóng.

Nhà nghiên cứu Chris Masi, tác giả chính của bài báo cho biết: “Bằng cách cắt lá đồng thành hình cái nĩa, các tia lửa được tạo ra bởi bức xạ vi sóng, khiến nhiệt độ lên đến 1.800 độ F (982 độ C) trong vòng vài giây. Đây là lý do tại sao bạn không nên đặt một chiếc nĩa kim loại bên trong lò vi sóng”.

“Các tia lửa do lò vi sóng tạo ra đã cung cấp nhiệt độ cao cần thiết để biến bột than thành than chì đa tinh thể. Lá đồng và khí hydro cũng góp phần vào quá trình này”.

Khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã thử nghiệm ở các thời lượng khác nhau trong vi sóng, từ 3 đến 45 phút,và cho biết thời lượng tối ưu là 15 phút.

Các nhà khoa học lưu ý: “Phương pháp chuyển hóa than mới này có thể được tinh chế và thực hiện ở quy mô lớn hơn để mang lại cả chất lượng và số lượng vật liệu than chì nano cao hơn”.

“Trữ lượng của than chì (graphit) là hữu hạn và những lo ngại về môi trường đối với quy trình chiết xuất than chì khiến phương pháp chuyển đổi than sang than chì này trở thành một nguồn thay thế tuyệt vời để sản xuất than chì”, nghiên cứu cho biết.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Arab Saudi xây thành phố

Arab Saudi xây thành phố "không ôtô" hàng trăm tỷ USD

Thái tử Mohammed bin Salman hôm 10/1 công bố kế hoạch xây dựng thành phố triệu dân không phát thải carbon mang tên " The Line".

Đăng ngày: 12/01/2021
Robot băng giúp khám phá các hành tinh lạnh

Robot băng giúp khám phá các hành tinh lạnh

Các nhà khoa học phát triển mẫu robot làm bằng băng với khả năng tự sửa chữa và di chuyển trong môi trường lạnh giá.

Đăng ngày: 11/01/2021
Phát triển vật liệu nano biến đổi hình dạng

Phát triển vật liệu nano biến đổi hình dạng

Đại học Emory của Mỹ chế tạo vật liệu nano mới có thể biến đổi hình dạng có kiểm soát, cho thấy nhiều tiềm năng ứng dụng trong y sinh.

Đăng ngày: 10/01/2021
Chế tạo thành công

Chế tạo thành công "pin không khí kẽm" có thể sạc lại, mở ra tương lai thay thế pin lithium

Kẽm rất rẻ và dồi dào, do đó công nghệ pin mới này có thể là giải pháp rất tốt cho môi trường và hệ thống lưới điện tương lai.

Đăng ngày: 09/01/2021
Bên trong nhà thông minh mini giá 52.000 USD có gì?

Bên trong nhà thông minh mini giá 52.000 USD có gì?

Bên ngoài, Cube Two giống những kiểu nhà di động gắn lên xe kéo cho những chuyến du lịch xa. Nhưng khi nhìn vào bên trong, nội thất và công nghệ của nó thực sự ấn tượng.

Đăng ngày: 09/01/2021
Chó robot có thể tự vệ khi bị người tấn công

Chó robot có thể tự vệ khi bị người tấn công

Chó robot Jueying được các nhà nghiên cứu dạy cách phản ứng trong nhiều tình huống thực tế thông qua AI.

Đăng ngày: 08/01/2021
Malaysia sử dụng rác từ quả dứa để chế tạo máy bay không người lái

Malaysia sử dụng rác từ quả dứa để chế tạo máy bay không người lái

Rác từ quả dứa có thể trở thành vật liệu bền chắc để chế tạo bộ khung cho máy bay không người lái.

Đăng ngày: 07/01/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News