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    江苏7位数历史开奖号码:科学家从废打印机墨粉中“拔出”纯铁

    CBG资讯2019-06-23 20:49:26

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    总有一天,废弃打印机墨盒中的墨粉会以桥梁或建筑部件的形式存在,而不是被当作垃圾被填埋,这样不仅会造成资源的浪费,而且会对环境造成潜在危害。澳大利亚新南威尔士大学(The University of New South Wales)材料科学家Vaibhav GaikwadFarshid Pahlevani等人,已经设计出一种方法:利用与现有工艺过程相适应的温度,使墨盒中残余墨粉转化为铁。该项研究发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering期刊上。


    电子垃圾是一个广泛的范畴,包括计算机、电视、墨盒和冰箱等。根据欧洲墨粉与喷墨再制造协会(ETIRA)的统计,每年售出的11亿墨盒中,约有5亿墨盒最终被世界各地的垃圾场填埋。这些“空”墨盒内有多达8%的残余墨粉,墨粉中的化合物能浸入土壤和地下水,给人类和环境造成很大危害。为了重新利用这种电子垃圾,研究人员已经将这种物质转化为油、气甚至是沥青的成分。现在,Vaibhav Gaikwad和他的同事们想开发一种全新的方法对残余墨粉进行再利用。


    墨粉的主要成分是聚合物和铁氧化物。其中聚合物包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、双酚A型树脂等。X射线衍射分析(XRD)结果显示:废墨粉中铁氧化物的存在形式是四氧化三铁(Fe3O4)。


    热转化前废墨粉的X射线衍射分析

    (来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering


    热转化前废墨粉的SEM-EDS表面元素分布图

    (来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering


    研究人员将墨粉放入卧式管式炉,加热到1550°C。这一过程利用墨粉中的聚合物作为炼铁时的碳源,将固有的铁氧化物转化为98%纯铁的产品。研究人员说,这种方法将是工业应用的理想选择,因为钢铁通常是在这种温度下制造的。此外,在如此高的温度下加热墨粉可以防止有毒副产物的形成,为回收残留调色剂提供一种环保的方式。


    卧式管式炉的示意图

    (来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering


    反应完成后,研究者通过SEM-EDS表面元素分析可知,经历热转化后,废墨粉中的铁元素(蓝色)含量大大增加。


    热转化后废墨粉的SEM-EDS表面元素分布图

    (来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering


    该项研究促进了以可持续和环保的方式回收废墨粉的热转化工艺,变废为宝不再是梦。


    论文链接:

    //pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.7b02875


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