莱斯大学

人们发现闪速焦耳加热(flash Joule heating)合成技术是超快速、能够批量制备、多功能的纳米材料合成方法，能够用于合成石墨烯等材料。有鉴于此，莱斯大学James M. Tour、科尔本大学Yufeng Zhao、北京科技大学张新房教授等报道系统的通过实验和理论计算区分焦耳加热法合成石墨烯过程中热效应和电场效应的贡献。

“当我们第一次发现闪蒸焦耳加热并将其用于将废塑料升级为石墨烯时，我们观察到大量挥发性气体产生并从反应器中喷出，”怀斯说。“我们想知道它们是什么，怀疑是小分子碳氢化合物和氢气的混合物，但缺乏仪器来研究它们的确切成分。”

在纳米复合材料中，F1DM优于商业的碳纳米管。与当前的1D材料合成策略相比，FJH合成的累计能源需求减少了86–92%，全球变暖进程减少了92–94%。该工作表明，FJH提供了一种成本效益高且可持续的途径，其可以将废塑料转化为有价值的1D石墨材料和混合纳米材料。

与裸铜相比，GL铜的功率密度提高了5倍，电流密度提高了4倍。GL可以缓解底层铜表面点蚀的问题，并将甲醇脱氢的电荷转移阻力降低了4个数量级。作者提出的铜电极上无催化剂甲醇脱氢方法可以提高燃料电池技术的整体持续性能。

材料科学和纳米工程助理研究教授Muhammad Rahman正在采用莱斯大学独特的闪焦耳加热工艺，将沥青质立即转化为涡轮层（松散排列）石墨烯，并将其混合到复合材料中，用于热、防腐蚀和3D打印应用。

美国莱斯大学James Tour教授课题组发现了闪蒸焦耳热技术，近两年来，在大批量制备石墨烯，废塑料制备石墨烯，废橡胶制备石墨烯，亚稳态过渡金属碳化物合成，掺杂石墨烯制备，废塑料制备多孔高比表面石墨烯等方面得到一系列令人瞩目的成果。

由Tour和研究生以及主要作者Kevin Wyss领导的该项目的目标是重复使用石墨烯为新车制造增强型聚氨酯泡沫。测试表明，注入石墨烯的泡沫的拉伸强度提高了34%，低频噪声吸收增加了25%。石墨烯仅占重量的0.1%或更少。

“这为闪光石墨烯开辟了一个新的可能性领域，”Tour教授说。”一旦我们学会了制造原始产品，我们就知道直接合成掺杂涡轮石墨烯的能力将为有用的产品带来更多选择。这些添加到石墨烯基质中的新原子将允许制造更强的复合材料，因为新原子将更好地结合到主体材料，如混凝土，沥青或塑料。添加的原子还将改变电子特性，使它们更适合特定的电子和光学设备。