Peneliti Mengubah Bubuk Arang Menjadi Nano-Grafit Berharga di Oven Microwave

Dalam oven microwave, percikan api dihasilkan dalam labu kaca yang berisi debu karbon dan kertas tembaga sebagai bagian dari percobaan oleh para peneliti di Universitas Wyoming. Mereka telah berhasil mengubah debu karbon menjadi grafit nano, mendemonstrasikan teknologi konversi karbon yang baru dan ekonomis. Kredit: Chris Masi

Menggunakan foil tembaga, wadah kaca, dan oven microwave rumah konvensional, para peneliti di University of Wyoming telah menunjukkan bahwa debu karbon yang dihancurkan dapat diubah menjadi grafit nano bernilai lebih tinggi.

Penemuan ini merupakan satu langkah maju dalam upaya menemukan penggunaan alternatif untuk batubara di Powder River Basin Wyoming, pada saat permintaan batubara untuk menghasilkan listrik menurun karena kekhawatiran atas untuk perubahan iklim.

Dalam artikel yang diterbitkan di jurnal Struktur Nano dan Objek Nano, Peneliti UW melaporkan bahwa mereka telah menciptakan lingkungan dalam oven microwave untuk berhasil mengubah bubuk karbon mentah menjadi grafit nano, yang digunakan sebagai pelumas dan dalam artikel mulai dari alat pemadam kebakaran hingga baterai lithium-ion . “Metode satu langkah dengan pengolahan gelombang mikro berbantuan logam” ini adalah pendekatan baru yang dapat mewakili teknologi konversi karbon yang sederhana dan relatif murah.

“Metode ini menyediakan cara baru untuk mengubah sumber batu bara yang melimpah menjadi bahan bernilai tinggi dengan manfaat ekologi dan ekonomi,” tulis tim peneliti, yang dipimpin oleh Associate Professor TeYu Chien, di Departemen Fisika dan Astronomi UW.

Peserta lain dalam proyek ini adalah Profesor Jinke Tang, dari Departemen Fisika dan Astronomi; Associate Professor Brian Leonard, di Departemen Kimia; Profesor Maohong Fan, di Departemen Teknik Perminyakan dan Sekolah Sumber Daya Energi; mahasiswa pascasarjana Rabindra Dulal, Nepal, Joann Hilman, dari Laramie, Chris Masi, dari Syracuse, NY, dan Teneil Schumacher, dari Buffalo; dan peneliti pascadoktoral Gaurab Rimal, dari Nepal, dan Bang Xu, dari Cina.

Meskipun penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa gelombang mikro dapat digunakan untuk mengurangi kadar air batubara dan menghilangkan sulfur dan mineral lainnya, sebagian besar metode tersebut memerlukan perlakuan awal kimiawi tertentu pada batubara. Dalam eksperimennya, peneliti UW hanya menggiling batubara mentah dari DAS menjadi bubuk.

Bubuk ini ditempatkan di atas kertas tembaga dan disegel dalam wadah kaca dengan campuran gas argon dan hidrogen, sebelum ditempatkan dalam oven microwave. Oven microwave konvensional dipilih untuk kenyamanan dan karena memberikan tingkat radiasi yang diinginkan.

“Dengan memotong kertas tembaga menjadi garpu, percikan api diinduksi oleh radiasi gelombang mikro, menghasilkan suhu yang sangat tinggi lebih dari 1.800 derajat. Fahrenheit dalam beberapa detik, “kata Masi, penulis utama makalah tersebut.” Itulah mengapa Anda tidak boleh menempatkan garpu logam ke dalam oven microwave. “

Percikan api yang disebabkan oleh gelombang mikro telah menghasilkan suhu tinggi yang diperlukan untuk mengubah debu karbon menjadi grafit polikristalin, dengan foil tembaga dan gas hidrogen juga berkontribusi pada proses tersebut.

Sementara percobaan termasuk durasi gelombang mikro 3 sampai 45 menit, durasi optimal ditemukan menjadi 15 menit.

Para peneliti mengatakan bahwa metode baru konversi karbon ini dapat disempurnakan dan diimplementasikan dalam skala yang lebih besar untuk memberikan kualitas dan kuantitas bahan grafit nano yang unggul.

“Cadangan grafit yang terbatas dan masalah lingkungan untuk prosedur ekstraksi grafit membuat metode konversi karbon menjadi grafit ini menjadi sumber alternatif produksi grafit yang bagus,” tulis para ilmuwan.

Referensi: “Mengubah bubuk karbon mentah menjadi grafit nano polikristalin untuk pengolahan gelombang mikro berbantuan logam” oleh Christoffer A. Masi, Teneil A. Schumacher, Joann Hilman, Rabindra Dulal, Gaurab Rimal, Bang Xu, Brian Leonard, Jinke Tang , Maohong Fan dan TeYu Chien, 5 Januari 2021, Struktur Nano dan Objek Nano.
DOI: 10.1016 / j.nanoso.2020.100660

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.