文：张兴
怀俄明大学的研究人员利用铜箔、玻璃容器和传统的家用微波炉证明，煤粉可以转化为高价值的纳米石墨。
在公众对气候变化的担忧导致煤电需求下降之际，这一发现是怀俄明州保德河盆地寻找煤炭替代用途的又一步。
美国怀俄明大学的研究人员在最近发表的《纳米结构和纳米物体》杂志上发表的一篇论文中报告称，他们在微波炉中创造了一个环境，可以成功地将原煤粉转化为纳米石墨。
纳米石墨可用作润滑剂，可用于从灭火器到锂离子电池的各种用途。 这种“金属辅助微波一步处理”的新方法代表了一种简单且相对廉价的煤炭转化技术。
怀俄明大学物理与天文学系副教授钱特宇领导的研究团队表示：“这种方法提供了一种将煤炭转化为具有生态和经济效益的高价值材料的新途径。” 虽然之前的研究表明，微波可以用来降低煤的水分含量并去除硫和其他矿物质，但大多数此类方法需要对煤进行特定的化学预处理。
在他们的实验中，怀俄明大学的研究人员简单地将粉河盆地的原煤磨成粉末，然后将粉末放在铜箔上，将其密封在装有氩气和氢气混合物的玻璃容器中，然后将其放入微波炉中。
选择传统微波炉是因为它们易于使用并提供所需的辐射水平。 “当你将铜箔切成叉子形状时，微波辐射会产生火花，在几秒钟内产生超过 1,800 华氏度的极高温度，”该论文的主要作者 说。 “这就是为什么你不应该将金属叉子放入微波炉中。”微波引发的火花产生将煤粉转化为多晶石墨所需的高温，铜箔和氢气也在转化过程中发挥了作用。 实验中微波持续时间为 3 至 45 分钟，研究发现最佳持续时间为 15 分钟。
研究人员表示，这种煤炭转化的新方法可以得到改进并大规模应用，以生产更高质量和更多数量的纳米石墨材料。
研究人员写道：“地球有限的石墨储量和石墨提取过程引起了环境问题，使得将煤炭转化为石墨的新方法成为未来石墨生产的重要替代来源。”
