你相信嗎,麥秸稈、蘋果渣、菠蘿殼等廢棄物經(jīng)過特殊處理,可以轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的金剛石材料。記者昨天從上海電機(jī)學(xué)院獲悉,該校教授李榮斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已在實(shí)驗(yàn)室完成該轉(zhuǎn)化,含碳農(nóng)業(yè)廢棄物可變成“金剛石涂層多孔電極”,這種半導(dǎo)體材料在環(huán)保領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。據(jù)悉,這項(xiàng)研究已被列入今年國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,有望開辟一條“變廢為寶”的新途徑。
金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì),俗稱“鉆石”,也叫“金剛鉆”。這種礦物不但能做成價值千金的首飾,還有很多工業(yè)用途,特別是人工合成的金剛石材料,在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。李榮斌介紹說,金剛石是一種由純碳組成的礦物,而麥稈、蘋果渣等農(nóng)業(yè)廢棄物的主要成分——纖維素物質(zhì)正是碳元素的天然“富礦”,經(jīng)過復(fù)雜工藝的“點(diǎn)化”,這些廢棄物可以變成金剛石材料。
目前,李榮斌團(tuán)隊(duì)已在實(shí)驗(yàn)室里成功實(shí)現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)化。他們利用溫度和壓力的變化除去廢棄物中的水分和大量有機(jī)物質(zhì),再利用粉末冶金法,留下其天然的“碳骨架”。此時生成的“多孔活性碳”疏松多孔,有些像木炭,初步具備了良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。然后再經(jīng)過“原位反應(yīng)”等技術(shù)處理,多孔活性碳最終變成 “金剛石涂層多孔電極”。
據(jù)悉,金剛石涂層多孔電極是一種半導(dǎo)體電子器材,能分解工業(yè)污水中的苯、酚類有毒有機(jī)物,從而消除微電子等行業(yè)對水環(huán)境的污染。李榮斌表示,用這套“變廢為寶”技術(shù)生成的金剛石涂層多孔電極具有尺寸大、催化性能佳等很多優(yōu)點(diǎn)。由于麥稈、蘋果渣等“原料”取之不竭,制備成本很低,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后,與目前使用的硅材料電極相比,具有明顯的成本優(yōu)勢。 “通過今年啟動的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,我們將優(yōu)化這套技術(shù),爭取讓它早日走出實(shí)驗(yàn)室,為環(huán)境治理出力。 ”李榮斌說。