近日，好意思国南加州大学的商讨东说念主员建造了一种新工艺，不错升级回选取于汽车面板和轻轨车辆的复合材料，包括碳纤维复合材料世博体育，以应酬输送和动力范围的环境挑战。该商讨最近发表在《好意思国化学学会杂志》上。

从碳纤维和基体中回收高价值

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碳纤维是由碳原子制成的细纤维；它们相配轻，但具有相配高的抗拉强度和刚度，相配适当制造。团聚物基体是一种相似塑料的刚性材料（如环氧树脂、聚酯或乙烯基树脂），用作粘合剂;团聚物将碳纤维固定在一说念，并赋予复合材料其局面。

CFRP，即碳纤维增强团聚物，是一种结合了碳纤维和团聚物身分的复合材料。“该商讨展示了从 CFRP 材料的碳纤维和团聚物基体中回收高价值的第一种到手枢纽，”Williams 说。

“要是你环视全国，你会发现碳纤维复合材料无处不在，”威廉姆斯说。“它们在我的自行车、我的车和我邻居的假肢里。”复合材料是大范围制造中使用最大批的材料之一。汽车和飞机的结构板以及很多其他部件越来越多地使用 CFRP 制造。

“CFRP 的挑战在于你不成融化或重新粘合它们，这使得它们在使用寿命适度时难以鉴别和回收，”Williams 说。事实上，独一可用的回收枢纽是烧归天团聚物基体，适用于苟简 1% 的复合废物。

南加州大学 Viterbi 分校的化学工程指示 Nutt 对这种战略捏不欢喜见，他说：“基质是一种咱们不思葬送的工程材料。

保捏纤维原始强度的 97% 以上

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该商讨中展示的化学是一种新枢纽，标明复合材料不错以保捏材料齐备性的方式进行回收和再轮回。该神志是 Williams 与南加州大学 Viterbi 工程学院 M.C. Gill 复合材料中心的 Steven Nutt、南加州大学 Alfred E. Mann 药学与制药科学学院的 Clay C.C. Wang 指示以及堪萨斯大学的 Berl Oakley 调和完成的。

“我不笃定是否有可能总共回规复合材料，”南加州大学 Dornsife 文理学院化学指示 Travis Williams 说。“尽管这些材料对于制造节能汽车相配有用，但复合材料的问题在于咱们莫得实用的回收阶梯，因此这些材料最终会被填埋。”

商酌标明，到 2030 年，6,000-8,000 架包含复合材料的商用飞机将达到使用寿命，到 2050 年，退役的风力涡轮机将产生 483,000 吨复合材料废物。Williams 说，他实验室的升级回收枢纽为日益严重的废物问题提供了一种可捏续的贬责决议，“咱们的枢纽有可能在回收和化学制造中创造新的价值链，同期昭彰减少复合材料对环境的影响。

升级回收环量入计出俭了 CFRP 的碳纤维，碳纤维是材料坚固耐用的部分。这些纤维保捏精粹情状，该团队展示了如安在新的制造中交流使用它们，同期保捏其原始强度的 97% 以上。这种枢纽是第一个到手地从 CFRP 的基体和碳纤维部件中赢得价值的枢纽，将废物诊治为有用的产物，减少对环境的危害。

真菌溶液回收塑料

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生物本事对于从废弃的团聚物基质中回收价值至关进军。商讨东说念主员还引入了一种名为 Aspergillus 构巢曲霉的格外类型的真菌，该真菌起始是在堪萨斯大学的 Berl Oakley 实验室贪图的。南加州大学团队发现，在纤维回收反映将团聚物切碎成苯甲酸后，这种真菌不错从复合基质中重建材料，苯甲酸然后用作真菌的食品开头，使用这种真菌的工程菌株坐褥一种称为 OTA（（2Z，4Z，6E）-octa-2,4,6-trienoic acid）的化学物资。

“OTA 可用于制造具有潜在医疗利用的产物，举例抗生素或抗炎药，”南加州大学曼恩分校指示兼该学院药理学和制药科学系主任、谀媚商讨员 Wang 说。“这一发现很进军，因为它展示了一种新的、更有用的枢纽，不错将已往被合计是废物的东西诊治为有价值的东西，不错用于医学。”

升级回收枢纽不仅展示了使用真菌对废物进行生物催化升级的后劲，并且还超越了一种通过将纤维和基质身分回收为高价值产物往来规复合材料的新枢纽。

“跟着对 CFRP 的需求捏续增长，这一冲破来得恰是时候，”Williams 说。“据商酌，畴昔几十年 CFRP 废物将显赫加多，这一看法为可捏续材料管制提供了一个有长进的贬责决议。”

对于这项商讨：该商讨的其他作家包括南加州大学的 Clarissa Olivar、Zehan Yu、Ben Miller 和 Maria Tangalos;以及堪萨斯大学的 Cory B. Jenkinson。

这项商讨得到了好意思国国度海洋和大气管制局凭据海洋资助奖 （NA24OARX417C0413-T1-01） 的营救;好意思国国立卫生商讨院 （R21-AI156320）;好意思国国度科学基金会 （CMMI-2134658， 2227649）;USC（USC Dornsife College 教诲责任组、Zumberge 基金和麦吉尔复合材料中心总裁可捏续发展倡议）;南加州大学箭牌环境商讨所（变嫌奖）;以及堪萨斯大学捐赠基金（Irving S. Johnson Fund）。

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（转自：复材网）世博体育

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