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稀有金属应用在我们周围的各种各样的日常物品中。它们复杂,难以被循环利用,而且难以回收,其中几种金属已经成为地区和国家之间冲突的导火索。查尔姆斯技术大学的一项调查显示,潜在的技术方案可以用碳纳米材料(如石墨烯)代替许多稀有金属。
锡,银,钨和铟等稀少金属都是罕见的,难以提取,因为可使用的浓度非常小。这类金属受到热烈追捧,而且它们的开采地也是冲突的滋生地。另外,它们难以循环利用,因为它们通常在诸多电子组件中少量存在。
查尔姆斯技术大学环境系统分析研究人员Rickard Arvidsson和BjörnSandén现在已经研究了一种替代解决方案:用碳纳米材料代替稀有金属。 这些物质其中最著名的是石墨烯, 像稀有金属一样具有良好导电性的强材料。
查尔姆斯技术大学的研究员研究了14种不同金属的主要应用,通过审查专利和科学文献已经研究出用碳纳米材料代替它们的潜力。其结果为该领域的研究和技术开发提供了独特的概述。他们总结表明,从稀有金属转向碳纳米材料的使用已经在发生了。
他们发现采用碳纳米材料可以替代14种金属中的13种在最常见情况下的应用。当然,不同金属所应用于的技术开发阶段不同,因此存在一些挑战,但是比如铟和镓的取代结果就是非常有希望的,Arvidsson说。
他们的研究结果最近发表在《Journal of Cleaner Production》上 。 Arvidsson和Sandén强调,减少使用稀有金属具有重大的潜在利益,希望能够加强在这一领域的更多研究与开发。“想象一下,能够用碳替代稀有金属,”Sandén说。 “从生物质中提取碳将创造一个自然的循环。”
Arvidsson说:“由于碳是一种常见的现成材料,也可以减少与这些金属相关的矛盾和地缘政治问题。”
文章: Rickard Arvidsson et al, Carbon nanomaterials as potential substitutes for scarce metals, Journal of Cleaner Production (2017). DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.04.048
来源:phys.org。由Graphene石墨烯快讯独家翻译整理,转载请注明出处。也欢迎大家投稿、转载、留言以及互动,共同关注石墨烯的发展。
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