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化學傢James Tour表示，在混凝土中添加石墨烯的環境效益是顯而易見的，“混凝土是世界上生產最多的材料，它產生的二氧化碳占世界的9%。如果我們在道路、建築和橋梁中減少使用混凝土，那麼我們就可以在一開始就消除一些排放。”

回收的輪胎廢料已經被用作矽酸鹽水泥的組成部分，但石墨烯已被證明可以在分子水平上增強膠凝材料--其中包括混凝土。

據悉，每年有8億個輪胎被丟棄，其中大部分被用作燃料或其他用途，而其中有16%最終則是被扔進垃圾填埋場瞭的。

Tour說道：“即使回收其中的一小部分石墨烯也會讓數百萬輪胎不用進入垃圾填埋場。”

Tour和他的同事在2020年推出的“閃蒸”工藝已被用於轉換食物垃圾、塑料和其他碳源。它們被暴露在一波電流中，然後被除去除瞭碳原子以外的所有物質。之後，這些原子被重新組裝成有價值的渦輪層石墨烯，其錯位層比石墨剝離產生的石墨烯要更容易溶解。這使得它更容易在復合材料中得到使用。

事實證明，將橡膠轉化為石墨烯比將食品或塑料轉化為石墨烯更具挑戰性，但該實驗室通過使用從輪胎中提取的商用熱解廢橡膠來優化這一過程。Tour指出，在從廢輪胎中提取有用的油之後，這些碳殘渣的價值到目前為止幾乎為零。

輪胎衍生的炭黑或橡膠碎片和商用炭黑的混合物都可以被閃蒸進石墨烯中。由於渦輪增壓石墨烯是可溶的，所以它可以很容易地被添加到水泥中以制成更環保的混凝土。

由Tour和C-Crete  Technologies的Rouzbeh Shahsavari聯合領導的這項研究已將研究文章發表在瞭《Carbon》上。

萊斯實驗室對輪胎衍生的炭黑進行瞭閃蒸處理，結果發現約70%的材料轉化成瞭石墨烯。當閃蒸橡膠輪胎屑跟普通炭黑混合以提高電導率時，約有47%轉化為石墨烯。除瞭碳之外的其他元素也被用於其他用途。

電脈沖持續時間在300毫秒到1秒之間。該實驗室計算出，轉換過程中使用的電力將消耗約100美元/噸的初始碳。

研究人員將少量的輪胎衍生石墨烯跟波特蘭水泥混合用於生產混凝土圓柱體。經過7天的固化測試，圓柱的抗壓強度提高瞭30%或更高。28天後，0.1 wt%的石墨烯足以使兩種產品的強度至少增加30%。

Shahsavari表示：“這種強度的提高，部分原因是2D石墨烯的播種效應有助於更好地生長出水泥水合物產品，部分原因是後期的增強效應。”