闪蒸

从伊拉克Al-Kut幼发拉底河采集水葫芦，洗净烘干研磨后，先在CO₂气氛（1 L/min）下250 ℃碳化1 h防止氧化，再在N₂气氛（1 L/min）下150 ℃活化1 h，得到多孔的预碳化活性炭。将约5 g活性炭置于派热克斯玻璃管中，两端连接铜电极与高压电容放电单元；电容充电至设定电压（460×4 V）后瞬间释放，产生约2 s的快速热冲击脉冲，每次运行重复8–10次。超快电热脉冲像”闪电鞭打”一样，瞬间打乱并重构碳骨架，将其转化为类石墨烯结构（WHAF）。

这项工作的核心价值在于将低成本树叶前驱体与毫秒级碳热冲击耦合起来，证明生物质碳源可在瞬态非平衡热环境中快速转化为具有高结晶度、弱层间耦合和开放孔隙的乱层石墨烯。研究进一步明确了两个关键调控维度：冲击功率主要影响石墨化程度与热损伤之间的平衡，脉冲频率主要影响层数与堆垛状态。未来若能进一步结合 XPS、XRD、原位温度场模拟和电化学性能测试，建立功率-频率-结构-性能的定量关系，并验证连续化放大制备的均一性，该路线有望为生物质基石墨烯材料的绿色低成本制造提供更可操作的技术基础。

该研究首次将闪速焦耳热（FJH）技术应用于城市固废焚烧飞灰（MSWI-FA）处理，通过毫秒级超高温脉冲（1000-1900°C）驱动碳热还原反应，同步实现了重金属高效脱除（Zn去除率82.3%、Pb去除率64.1%）、碳黑向闪速石墨烯的高值化转化，以及基体微结构的快速重构，为固废”脱毒-改性-资源回收”提供了超快、绿色的新范式。

本研究以闪蒸焦耳加热（FJH）装置为核心平台，在仅 12 秒内将废弃 HDPE 塑料瓶升值为 I₂D/IG = 1.22、纯度 99.7% 的高质量涡轮层错石墨烯，并与 FC-CVD 制备的功能化碳纳米管气凝胶薄膜无缝集成为柔性超级电容器电极，在酸性/碱性/固态凝胶三类体系中均展现出优异的电化学储能性能，循环寿命超 16000 圈，既解决了 HDPE 废塑料的高值化处置难题，又为快速制备高性能碳基储能材料开辟了绿色路径。

该材料通过静电与氢键作用将活性炭粉末均匀固载于甲壳素纳米纤维网络，形成大孔整体结构，可直接从水中取出，避免二次污染。更关键的是，废弃海绵可通过闪蒸焦耳热（FJH）转化为高品质石墨烯，实现从“吸附-丢弃”到闭环资源化的跨越。生命周期评估（LCA）证实其碳足迹较传统颗粒活性炭降低59%以上。这项研究为可持续、高性能、双靶点水处理吸附平台提供了可规模化的新路径。

该研究提出了一种基于焦耳快速加热的秒级高温原位合成策略，在接近2000°C的极端条件下，实现了还原氧化石墨烯（rGO）包覆FeCoNi三元合金核壳结构的高效制备。复合材料具有连续的导电网络和紧密的磁-介电界面，介电损耗与磁损耗的协同作用显著改善了阻抗匹配，在仅1.5 mm的匹配厚度下实现了-56.1 dB的最小反射损耗和4.4 GHz的宽带吸收带宽，为高性能电磁波吸收材料的设计提供了新思路。

本研究采用闪蒸焦耳热（FJH）技术，在毫秒级时间内将廉价炭黑转化为高质量闪蒸石墨烯（FG），并将其用于增强粉煤灰（PFA）基低碳水泥复合材料。该技术利用高电压电容放电产生毫秒级脉冲电流，在样品内部形成极端热瞬态（峰值温度>3000 °C，加热/冷却速率分别达3.37×10⁴ °C/s和4.45×10³ °C/s），驱动碳原子键的快速断裂与重排，同时挥发非碳元素，从而在毫秒内将廉价炭黑转化为高质量闪蒸石墨烯（FG）。

太原赛因新材料科技有限公司在全球率先实现快速焦耳热法规模化生产石墨烯，产品获国内外市场广泛认可。

将碳化咖啡渣与乙酰丙酮锰（C₁₅H₂₁MnO₆）和三聚氰胺（C₃H₆N₆）按质量比10:7:7干磨混合，装入石英管中，施加脉冲电压（110-170 V，脉冲持续时间0.6 s），利用样品自身电阻产生焦耳热，瞬时温度超过2400 K，升温/淬火速率达1500 K/s，一步完成石墨烯化、Mn氧化物形成和N掺杂。