當前，被稱為“黑色污染”的廢舊輪胎數量逐年增長，大量的廢舊輪胎形成了比塑料污染（白色污染）更難處理的黑色污染，它們的合理處置已經成為一個迫切的全球性環境問題。為了解決這個難題，科學家香想盡千方百計，比如說萊斯大學的科學家們最近就在研究如何更好地將廢棄橡膠輪胎轉化成石墨烯，然后再用這些產物去加固混凝土。

萊斯大學科學家利用廢舊輪胎制備的渦輪層狀石墨烯

這項研究顯然是有意義的，“石墨烯+混凝土”組合對環境的好處也很明顯。化學家James Tour這么說道：“混凝土是世界上生產量最大的材料，僅僅制造它就產生了高達9%的全球二氧化碳排放量。如果我們能在道路、建筑物和橋梁上少用混凝土，我們就能在一開始就消除一些排放物。”

據悉，Tour和他的同事們在2020年提出的“閃蒸”過程已經被用來轉化食物垃圾、塑料和其他碳源，方法是將它們暴露在電的沖擊下，除去樣品中除碳原子以外的所有物質，然后碳原子重新組裝成具有價值的渦輪層狀石墨烯。這種石墨烯具有錯位的層，與直接在石墨上剝落的石墨烯相比更易溶解，這也使得它更易在復合材料中使用。

不過橡膠在操作上會比食品或塑料更具難度，但實驗室通過使用商用輪胎熱解廢橡膠優化了這一過程。結果發現，若是對輪胎中提取的炭黑進行閃蒸，大約有70%的材料可轉化為石墨烯；若是往橡膠輪胎碎片中摻入炭黑增加導電性，約有47%轉化為石墨烯。除碳以外的元素可被排放出來用于其他用途。

研究人員將微量的輪胎衍生石墨烯與波特蘭水泥混合（輪胎炭黑的重量百分比為0.1%，炭黑和碎輪胎的重量百分比為0.05%），并用于生產混凝土圓柱體。經過七天的養護測試，圓柱體的抗壓強度提高了30%以上。28天后科學家發現，0.1 wt%的石墨烯足以使兩種產品的強度增加至少30%。

來源：phys.org

粉體圈Coco編譯