罗望子是一种热带水果，在世界各地都有消费，在食品生产过程中被丢弃。由于罗望子壳体积庞大，在垃圾填埋场中占据了相当大的空间，它们被当作农业废物处理。
然而，由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)领导的一个国际科学家团队已经找到了解决这个问题的方法。通过处理富含碳的罗望子壳，科学家们将废料转化为碳纳米片，这是超级电容器的关键组成部分，超级电容器是用于汽车、公共汽车、电动汽车、火车和电梯的能量存储设备。
这项研究反映了南大致力于解决人类在可持续发展方面的重大挑战，这是其2025年战略计划的一部分，该计划旨在加速将研究发现转化为创新，减轻我们对环境的影响。
该团队由来自新加坡南洋理工大学、挪威西挪威应用科学大学和印度阿拉加帕大学的研究人员组成，他们认为，这些纳米片在扩大规模后，可以成为工业生产的同类产品的环保替代品，同时减少浪费。
领导这项研究的南洋理工大学电气与电子工程学院助理教授(Steve) Cuong Dang说:“通过一系列分析，我们发现我们的罗望子壳衍生纳米片的性能在多孔结构和电化学性能方面与工业制造的同类产品相当。制造纳米片的过程也是生产活性炭纳米片的标准方法。”
物理系系主任G. Ravi教授与来自阿拉加帕大学的助理教授R. Yuvakkumar博士共同撰写了这项研究，他说:“罗望子壳的使用可能会减少垃圾填埋场所需的空间，尤其是在亚洲地区，比如世界上最大的罗望子生产国之一印度，该国也在努力解决垃圾处理问题。”
这项研究发表在同行评审的科学杂志上光化层6月。
碳纳米片的分步配方
为了制造碳纳米片，研究人员首先将罗望子果壳洗净，在100°C下干燥约6小时，然后将它们研磨成粉末。
然后，科学家们在无氧的情况下，将粉末在700-900摄氏度的熔炉中烘烤150分钟，将它们转化为超薄的碳片，即纳米片。
罗望子壳含有丰富的碳和多孔的性质，使其成为制造碳纳米片的理想材料。
用于生产碳纳米片的常见材料是工业大麻纤维。然而，它们需要在180°C以上的温度下加热24小时——比罗望子壳的时间长4倍，而且温度更高。这是在大麻进一步遭受高温以将其转化为碳纳米片之前。
参与这项研究的西挪威应用科学大学清洁能源和健康应用先进纳米材料研究小组负责人Dhayalan Velauthapillai教授说:“碳纳米片由碳原子层组成，排列成相互连接的六边形，就像蜂巢一样。它们储能能力背后的秘密在于它们的多孔结构，导致大表面积，这有助于材料存储大量电荷。”
罗望子壳衍生的纳米片还表现出良好的热稳定性和导电性，使其成为储能的有前途的选择。
研究人员希望与农业合作伙伴探索更大规模的碳纳米片生产。他们还致力于减少生产过程所需的能源，使其更加环保，并寻求改善纳米片的电化学性能。
该团队还希望探索使用不同类型的果皮或壳来生产碳纳米片的可能性。
来源:https://www.ntu.edu.sg/
资料来源:南洋理工大学