将甘蔗废料转化为可拌和混凝土的 Sugarcrete

将甘蔗废料转化为可拌和混凝土的Sugarcrete据报道，Sugarcrete在耐火性、抗压强度、导热性和耐久性方面达到或超过了行业标准但为什么会有人想做这样的替代呢？研究人员声称Sugarcrete的完全固化速度比混凝土快得多（一周而不是四周），每块相同大小的混凝土的重量是混凝土的四分之一到五分之一，而且生产成本也低得多。在种植甘蔗的地区，后者是一个特别重要的考虑因素。农民可以把甘蔗渣卖给当地的公司，由他们来生产Sugarcrete混凝土，而不是把甘蔗渣这种废料随意丢弃在垃圾填埋场。这种材料反过来又可以用于当地的建筑项目，而如果只选择进口混凝土，这些项目可能负担不起。此外，据说Sugarcrete的碳足迹仅为混凝土的15%至20%。据估计，生产传统波特兰水泥（混凝土中使用的水泥）所产生的热量占人类排放的二氧化碳总量的5%-8%。Sugarcrete已经在模块化楼板原型中进行了演示，通过互锁砌块之间的连接将负载分布到整个结构中。虽然使用了一些钢筋，但Sugarcrete楼板使用的钢材比混凝土楼板少90%，而混凝土楼板在压力下更容易开裂。进一步的研究将更仔细地检查这种材料的耐久性、声学特性和结构特点去年年底，在联合国气候变化大会上，环保组织英国绿十字（GreenCrossUK）评选苏加混凝土公司为其气候积极奖循环经济部分的获奖者。该奖项旨在表彰应对气候变化的举措，其中循环经济部分专门针对通过重复利用现有材料来减少浪费的项目。Sugarcrete团队目前正在全球南部国家寻找农业合作伙伴，作为该技术商业化的下一步。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416609.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416609.htm

金纳米粒子催化剂有助于将塑料废料转化为有用的化合物

金纳米粒子催化剂有助于将塑料废料转化为有用的化合物金纳米粒子催化剂可以回收聚酯和生物质来自东京都立大学的研究人员发现，支持在氧化锆表面的金纳米粒子有助于将像生物质和聚酯这样的废料变成有机硅烷化合物，这是用于广泛用途的宝贵化学品。新方案利用了金纳米粒子和氧化锆支持物的两性（酸和碱）性质之间的合作。其结果是一个需要较少条件的反应，以及一个更环保的废物升级回收方法。循环利用是人类解决全球塑料垃圾问题的一个重要部分。它的大部分内容是将塑料垃圾变成塑料产品。然而，科学家们也一直在探索其他方法，以鼓励将废物材料作为一种资源使用。这包括升级再造，将废料转化为全新的化合物和产品，这些化合物和产品可能比用来制造它们的材料更有价值。醚和酯在由安装在氧化锆基底上的金纳米粒子组成的混合催化剂存在下与二硅烷反应。金纳米粒子的存在以及支持物上的酸性和碱性位点有助于将醚和酯基转化为硅烷基。资料来源：东京都立大学由三浦宏树副教授领导的东京都大学的一个研究小组一直致力于将塑料和生物质转化为有机硅烷，有机硅烷是连接有硅原子的有机分子，形成碳硅键。有机硅烷是高性能涂料的宝贵材料，也是生产药品和农用化学品的中间体。然而，硅原子的添加往往涉及对空气和水分敏感的试剂，需要高温，更不用说苛刻的酸性或碱性条件可能使转换过程本身成为环境负担。现在，该团队已经应用了一种混合催化剂材料，由支持在氧化锆载体上的金纳米粒子组成。该催化剂采用醚基和酯基，这两种基团在聚酯等塑料和纤维素等生物质化合物中都很丰富，并帮助它们与一种被称为二硅烷的含硅化合物发生反应。在溶液中温和加热的情况下，他们成功地在酯或醚基所在的地方创建了有机硅烷基团。通过对机制的详细研究，该团队发现，金纳米粒子和支持物的两性（包括碱性和酸性）性质之间的合作是在温和条件下有效、高产地转换原材料的原因。鉴于塑料垃圾处理通常需要燃烧或苛刻的酸性/碱性条件，该工艺本身已经提供了一条在要求低得多的条件下分解聚酯的简便途径。然而，这里的关键点是，反应的产物本身是有价值的化合物，可以用于新的应用。该团队希望，这条生产有机硅烷的新路线构成了我们通往碳中和未来的途径的一部分，在那里，塑料不会进入环境，而是成为社会中更有用的产品。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350321.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350321.htm

全新的太阳能反应器可将二氧化碳和塑料废料转化为有用的产品

全新的太阳能反应器可将二氧化碳和塑料废料转化为有用的产品大气层中的二氧化碳处于几千年来的最高水平，导致了破坏性的气候后果。同时，我们对塑料的依赖正在导致河流、海洋和从一极到另一极的所有地方都有这种东西的大量堆积。在这两个领域的研究已经促使科学家们设计出反应器，将捕获的二氧化碳或塑料废物转化为油、燃料和其他有用的化学品和材料。但是现在，剑桥大学的科学家们已经设计出第一个可以同时处理两种污染物的反应器。该装置由两个独立的隔间组成--一个用于处理塑料，一个用于处理二氧化碳--以及每个隔间中的一个单元，该单元吸收光的能量并利用它来触发一个催化剂，将原料转化为更有用的东西。光吸收器是过氧化物，它正在成为一种有前途的太阳能电池材料，而催化剂可以根据所需的最终产品来改变。该研究的共同第一作者MotiarRahaman博士说："一般来说，二氧化碳的转化需要大量的能量，但在我们的系统中，基本上你只需向它照射一束光，它就会开始将有害的产品转化为有用和可持续的东西。在这个系统之前，我们没有任何东西可以有选择地和有效地制造高价值的产品"。在测试中，研究小组证明了该反应器可以在正常温度和压力条件下有效地工作，只使用阳光作为能源。一种铜钯合金催化剂能够将PET塑料瓶转化为乙醇酸，这是一种用于化妆品行业的化学品。使用一种钴化合物将二氧化碳转化为一氧化碳，使用一种铜铟合金将合成气转化为一氧化碳，使用一种特定的酶将甲酸盐转化为一氧化碳。更妙的是，该反应器的工作非常高效。该团队说，其生产效率比使用其他太阳能催化剂的设备高100倍。接下来的步骤是在未来五年内进一步开发该反应器，以生产更复杂的分子。这项研究的共同第一作者SubhajitBhattacharjee说："这个系统的特别之处在于它的多功能性和可调控性--我们现在正在制造相当简单的碳基分子，但在将来，我们可以通过改变催化剂来调控这个系统以制造更复杂的产品。"这项研究发表在《自然合成》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338505.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338505.htm

人工光合作用可将工业废料转化为生态友好型塑料

人工光合作用可将工业废料转化为生态友好型塑料利用相当于太阳光的能量，该人工光合作用系统使用酶和铑催化剂来生产一种可生物降解的塑料前体。现在，这个过程首次使用低浓度的二氧化碳（类似于废气）和废丙酮作为原料来工作。该研究旨在重新利用来自永久性记号笔墨水的废丙酮和相当于发电厂和其他工业来源废气的二氧化碳。24小时后，超过60%的丙酮被转化为3-羟基丁酸。该团队的研究结果发表在《绿色化学》上，强调了人工光合作用的实际应用，以及他们进一步开发该技术以更有效地利用废弃材料的计划。聚-3-羟基丁酸酯--一种可生物降解的塑料--是一种经常用于包装材料的防水聚酯由3-羟基丁酸酯作为前体制成。在以前的研究中，由大阪都立大学人工光合作用研究中心的YutakaAmao教授领导的研究小组发现，3-羟基丁酸盐可以从二氧化碳和丙酮中高效合成，但只在二氧化碳或碳酸氢钠浓度较高时证明了这一点。这项新的研究旨在重新利用来自永久性记号笔墨水的废弃丙酮和低浓度的二氧化碳--相当于发电厂、化工厂或钢铁厂的废气。丙酮是一种相对便宜且合理无害的化学品，在许多不同的实验室环境中使用，用于反应或作为清洁剂，从而产生废丙酮。丙酮和二氧化碳作为原料，利用人工光合作用合成3-羟基丁酸，由相当于太阳光的光线驱动。24小时后，超过60%的丙酮已成功转化为3-羟基丁酸。"我们把注意力集中在利用火力发电厂和其他来源的废气产生的二氧化碳来证明人工光合作用的实际应用的重要性，"Amao教授解释说。"在未来，我们的目标是进一步发展人工光合作用技术，使其能够使用液体废物中的丙酮以及实验室的废气作为原料。"他们的研究结果于2023年3月1日发表在《绿色化学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351991.htm

液态金属的突破可以将日常材料转化为电子“智能设备”

液态金属的突破可以将日常材料转化为电子“智能设备”我国科学家发明了一种新技术，可以在纸张和塑料等日常材料上涂上液态金属，从而制造出"智能设备"。这项技术通过调节压力而非使用粘合材料，成功地使液态金属粘附在表面上，这是一项之前具有挑战性的任务。该技术的应用前景广阔，可用于可穿戴测试平台、柔性设备和软机器人等领域。未来，科学家们计划进一步发展这项技术，使其适用于更多种类的表面，包括金属和陶瓷，并用这种方法构建智能设备。Reference:“Directfabricationofliquid-metalmultifunctionalpaperbasedonforce-responsiveadhesion”byYuanetal.,9June2023,CellReportsPhysicalScience.投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

可持续工艺将污水污泥转化为高价值活性炭

可持续工艺将污水污泥转化为高价值活性炭近年来，热解（在惰性气氛中对材料进行高温热分解）作为一种将污水污泥转化为有价值的活性炭的方法，引起了人们的兴趣。由于在这一过程是否可行的问题上还存在很大的知识空白，因此研究人员从这里入手。研究人员使用通过生物工艺（利用微生物净化废水）处理过的原污水污泥，首先在炉子里烘干污泥，去除其中的高水分。然后，将干燥后的产品在研磨机中研磨成粉末，并与活化剂混合。活化剂可激活或加速热化学反应，对于从污水污泥中获得活性炭至关重要。研究人员选择了氢氧化钾（KOH），因为它成本低、无污染，并尝试使用较低的比例，使该工艺更具可持续性，减少资源消耗、环境污染和最终生产成本。活化后，污泥粉末在无氧条件下进行热解碳化，然后加入盐酸处理，净化并消除某些矿物质。研究人员对污泥与KOH的不同混合比例、热解时间和温度目标进行了研究，以确定从污泥中生产高比表面活性炭的最佳方法。研究人员发现，将KOH的用量至少减少50%，污泥与KOH的比例为3:1，最高温度为800°C（1,472°F）是最佳选择，每公斤（2.2磅）污水污泥可产生0.63公斤（1.3磅）活性炭。这也使得活性炭更加多孔，含碳量更高（62%）。由于活性炭用于空气和水的净化、气味控制和贵金属回收，其多孔性质非常重要，因为它能提高活性炭吸附气体和液体中化学物质的能力。该研究的通讯作者玛丽亚-安赫尔斯-马丁（MaríaÁngelesMartín）说："从实用的角度来看，提出可以在工业规模上实施的解决方案非常重要。这是文献中最简单的程序之一，使用的技术已经在工业规模的市场上存在"。研究人员对能量、质量和经济性进行计算后估计，利用湿污泥生产活性炭的成本为每公斤17.53欧元（18.91美元）。他们表示，成本高的原因是污泥含水量高达92%。如果在污水处理过程中使用离心分离法将湿度降低到80%，他们估计每公斤活性炭的成本将降低50%以上，为8欧元（8.63美元）。现在，简化工艺已经通过测试，验证了从污水污泥中获得的活性炭的质量，研究人员计划开发这种材料的应用。这项研究发表在《环境管理杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416989.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416989.htm