废弃的和用过的打印机墨粉经常以电子垃圾的形式进入垃圾填埋场。它们释放有毒化学物质,恒达娱乐注册代理污染环境,危害健康。
位于卡拉kadu的CSIR-Central电化学研究所的研究人员发现了一种从使用过的墨粉残渣中提取有用的纳米复合材料的方法。这种复合材料显示出在电池和超级电容器等储能设备上的潜在用途,为从废物中产生财富铺平了道路。
实验室规模的电容器由重复使用的碳粉制成,其比电容几乎是传统的石墨碳基超级电容器的六倍。
一个典型的废弃的空打印机墨盒含有近8%未使用的剩余碳粉材料,主要由聚合物、铁氧化物和碳块组成。
研究人员采用单步热碳化转换技术从剩余粉末中提取纳米复合材料。加热过程产生了嵌入在碳基体中的氧化铁纳米颗粒的晶体结构。
“使用场发射扫描显微镜和x射线衍射,恒达娱乐总代理我们观察到,加热时,2-5微米大小的碳粉由一些纳米级的黑色化合物颗粒组成。该研究的首席研究员萨西什·马拉潘(Sathish Marappan)在接受印度科学连线(India Science Wire)采访时解释道。
由于碳在较高的温度下开始分解,因此制备纳米复合材料的最佳温度为300摄氏度。
通过循环伏安法和电化学阻抗谱法,研究人员发现该复合材料具有高电容性,可用于超级电容器等储能设备。
然后对材料进行快速充放电循环,以测试其长期稳定性。结果发现,这种纳米复合材料可以保留87%的电容,并在20,000次这样的循环中保持99.8%的充电电流效率。
Marappan说,这种高性能是由于碳的电化学双层电容和纳米复合材料的金属氧化物的伪电容的双重优势。
该团队制作了一个超级电容器, 恒达内部注册并展示了这种材料的高储能能力。在最大限度地减少合成过程中可能产生的有毒气体排放后,该公司目前正在推进这一研究,以扩大这一过程的规模,使之成为一种安全的工业程序。