闪蒸

莱斯大学James M. Tour等报道通过机器学习模型对Joule热闪蒸反应过程中无定形碳转变为石墨烯的过程中控制因素进行研究。

在这两年中，我们经历了设计、开发、组装、钻研的快乐，设计和开发出了世界上第一台电闪蒸反应器，组建了世界上第一条涡轮石墨烯生产线，并且实现了涡轮石墨烯的每日千克级量产。这种石墨烯层间距比石墨的层间距要大一些，很容易超声分离形成单层、双层、和少层石墨烯。同时，我们的电闪蒸反应器可以帮助中国和世界的科研人员开发更多更新的纳米材料。

有鉴于此，莱斯大学James M. Tour等综述报道目前工业生长和分析的方法，目前学术界大规模生长石墨烯的进展（生长的石墨烯达到200 mg或者面积达到200 cm2）进行总结。

FJH工艺是一种低成本、高能效的方法，几乎可以在不到一秒的时间内将任何碳基前驱体转化为大量石墨烯。虽然石墨烯可以通过其他方法生产，但这些其他方法要么不能生产大量高质量的石墨烯，要么需要高能量工艺。FJH 避免了这些权衡。

据外媒报道，莱斯大学的研究人员已经开发出一种方法，它可以将各种来源的碳直接转化为有用的形式如石墨烯或金刚石。该技术利用电的“闪光”来加热碳并将其转化为由闪光长度决定的最终形式。该技术被称为焦耳热闪蒸技术(FJH)，该团队于2020年1月首次描述了这一技术。

Tour和他的同事在2020年推出的闪蒸工艺已被用于转换食物垃圾，塑料和其他碳源，方法是将它们暴露在电击中，从样品中除去除碳原子以外的所有物质。这些碳原子重新组装成有价值的涡轮层石墨烯，其未对齐的层比通过石墨剥落产生的石墨烯更可溶。这使得它更容易在复合材料中使用。

据悉，美国莱斯大学（Rice University）的研究人员开发了一种新工艺，将旧轮胎转化为石墨烯，然后可以用来制造混凝土。这样不仅更加环保，而且研究团队表示，运用此技术最终制成的混凝土会更加坚固。

将塑料废弃物与炭黑混合后的导电碳粉装在两个电极之间的石英管中，用交流电焦耳热闪蒸（AC-FJH）处理 8s（如下图），样品将释放碳低聚物和挥发物，在铜电极之间形成闪蒸石墨烯 (FG)。

近日，美国莱斯大学James M. Tour报道了依靠焦耳热闪蒸技术（flash Joule heating，FJH）将PW转化为闪蒸石墨烯(FG)，以实现PW产品升级的策略。此外，除FG外，该过程还会形成碳低聚物、氢和轻烃。