Resumen
En este trabajo se presenta un acercamiento a los productos del suprareciclaje de residuos plásticos (PW). El método se basa en el calentamiento de Joule flash (FJH) para convertir PW en grafeno flash (FG). Además de FG, el proceso resulta en la formación de oligómeros de carbono, hidrógeno e hidrocarburos ligeros. Para producir grafeno de alta calidad, se utiliza un flash secuencial de corriente alterna (CA) y corriente continua (DC).
El proceso FJH no requiere catalizador y funciona para mezclas de PW, lo que hace que el proceso sea adecuado para la manipulación de PW que provenga de vertederos. La energía necesaria para convertir PW a FG es de 23 kJ/g o 125 dólares en electricidad por tonelada de PW, lo que potencialmente hace que este proceso sea económicamente atractivo para el escalamiento.
El FG se caracterizó por espectroscopia de Raman y tuvo una relación pico I2D/IG de hasta 6 con una banda D de baja intensidad. Además, la microscopia electrónica de transmisión y el análisis de difracción de rayos X muestran que el FG es turbostrático con una separación entre capas de 3,45 Å. El gran espaciado entre capas facilitará su dispersión en líquidos y compuestos.
El análisis de las dispersiones FG en solución acuosa al 1% Pluronic, muestra que se pueden alcanzar concentraciones de hasta 1,2 mg/mL. Los oligómeros de carbono que destilaron del proceso se caracterizaron por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y tienen estructuras químicas similares al PW inicial.
El análisis inicial de productos en fase gaseosa muestra la formación de cantidades considerables de hidrógeno junto con otros hidrocarburos ligeros. Como el grafeno es natural y muestra un perfil de baja toxicidad, este podría ser un método beneficioso para el medio ambiente para “suprareciclar” el PW.
