随着玻璃纤维增强塑料 (FRP) 的大量使用产生大量的废弃物,迫切需要采取适当的报废管理策略。 目前,大多数采用的方法是填埋、焚烧和溶剂分解,这导致了系列环境污染和资源浪费。为了解决这个问题,我们开发了一种无溶剂且节能的快速升级回收方法,能够将不同玻璃纤维增强塑料超快速转化为碳化硅这种广泛使用的增强和半导体材料。该方法可获得很高的产率 (>90%)。 通过优化反应条件,可以选择性地合成具有高相纯度(90-99%)的两种不同相的SiC:3C-SiC和6H-SiC。进一步地,我们将SiC粉末用作锂离子电池负极材料。 3C-SiC负极在0.2 C下表现出优于6H-SiC负极的可逆容量和倍率性能(741 mAh g−1 vs 626 mAh g−1),同时两者都表现出良好的循环稳定性。 生命周期评估表明,与其他可用的玻璃纤维增强塑料处理方法相比,我们开发地闪速升级回收方法大大减少了能源需求、温室气体排放和水消耗。 这项工作为报废玻璃钢的可持续管理提供了一种可行的方法,有助于清洁生产和循环经济。该工作的共同第一作者为莱斯大学博士后程熠、莱斯大学博士生陈进航和清华大学助理教授邓兵,共同通讯作者为科尔班大学赵玉峰教授和莱斯大学James Tour教授。
文献信息:
Cheng, Y., Chen, J., Deng, B. et al. Flash upcycling of waste glass fibre-reinforced plastics to silicon carbide. Nat Sustain (2024). https://doi.org/10.1038/s41893-024-01287-w
文献链接:
https://doi.org/10.1038/s41893-024-01287-w