闪蒸

本研究利用FJH技术将经过预处理的MSW转化为石墨烯。研究团队首先对MSW进行了预处理，包括干燥和热解，以降低水分和毒性。随后，将预处理后的MSW与废弃木材（WWT）混合，利用WWT的导电性降低整体材料的电阻，使其适合进行FJH处理。通过施加高电压电脉冲，MSW中的碳键迅速断裂并重新形成sp2杂化的石墨烯晶格。

研究团队还探索了将AmoC与废弃塑料混合，通过FJH技术制备FG的可能性，旨在实现废弃物的高值化利用。制备出的FG作为增强添加剂，被成功应用于环氧树脂和不饱和聚酯树脂等复合材料中，显著提高了材料的杨氏模量和硬度。此外，生命周期评估显示，添加FG的复合材料在减少CO2排放、节约水资源和降低能耗方面具有显著优势。这一研究为CO2的捕集、固定和利用提供了新的技术途径，同时也为废弃塑料的高值化利用开辟了新的道路。

本研究采用电容器放电快速焦耳加热法对煤焦油进行处理，利用SEM、TEM、XPS、XRD、拉曼光谱和EPR等多种表征手段，系统研究了处理前后样品在形貌结构、化学成分及自由基浓度等方面的变化规律。

该电极材料由FG和无纺布PPMF复合而成。FG是通过炭黑经过闪蒸焦耳热法 (Flash Joule Heating) 制得的，其独特的涡轮 (Turbostratic) 结构使其不易发生A-B堆积，因此可以组装成具有丰富纳米孔道的聚集体，具有良好的导电性和透气性。无纺布（PPMF）作为柔性装甲对FG组装体起到保护作用，使得该复合电极不仅具有可经受1000次重复弯曲及10000次反复接触摩擦的特性，同时可以抵抗胶带黏附，并且在水环境中的长期剪切作用力下几乎无电阻变化。

这项研究利用焦耳加热的优势，设计了一种连续合成石墨烯纤维的动态系统。短时间高温处理有利于获得优异结构，同时电流诱导的整齐排，能提升性能。理论分析给出了合成机理，为后续优化设计提供依据。整体来说，该研究利用焦耳加热技术有效地合成了高性能石墨烯纤维。

本研究开发的集成自动化系统和热解-FJH技术，实现了生物质闪蒸石墨烯的连续生产，并显著降低了生产过程中的碳排放。通过优化生产过程，使用中等温度的生物质炭作为原料，避免了碳黑的添加，减少了能源消耗和碳排放。此外，所生产的闪蒸石墨烯具有高纯度和良好的应用性能，如优异的分散性、催化性能和太阳能吸收性能。这些成果不仅为生物质闪蒸石墨烯的大规模生产提供了技术基础，也为减少碳排放和推动可持续发展提供了新的思路。

该技术利用高功率直流脉冲通过导电材料进行快速而强烈的电阻加热，能够在毫秒级时间内修复LIG的拓扑缺陷。通过对LIG图案进行短时高温处理，称为F-LIG，研究人员成功地改善了其结晶度和电导率，并实现了对缺陷结构的修复。这一技术的出现为LIG的进一步应用提供了新的可能性，特别是在高性能电子器件和抗菌表面方面具有重要意义。

在实验室里，赵楠正穿着一件白大褂，全神贯注地测试着产品的稳定性，他说，“我研究的材料主要以生物基石墨烯为主，看着自己的研究成果应用到了现实生活中，真的很有成就感。”

闪焦耳热刚被用于废塑料制取石墨烯时，他们只是观察到有大量挥发性气体出来，还不知道具体成分，只认为是小碳氢化合物和氢的混合物，但受限于当时气体成分分析设备没有明确下来。这次在在美国陆军工程兵部队的资助下，研究人员获得了分析气化内容物所需的设备。经过测试，他们发现这一过程产生的气体就是氢气。