미세 플라스틱을 그래핀으로 빠르게 업사이클링한다.

제임스 쿡 대학 연구자들은 미세 플라스틱을 매우 귀중한 소재로 전환할 수 있는 중요한 돌파구를 마련했다. 본 대학의 모한 제이콥 교수는 일부 플라스틱 폐기물이 더 작은 조각으로 분해되어 종종 미크론 크기에 이른다며 말했다.

"이러한 미세 플라스틱은 물에 분해되지 않고 용해되지 않는 특성으로 악명이 높으며 물고기와 동물, 인간에게 위협이 되고 있다."라고 제이콥 교수는 말했다.

제임스 쿡 대학의 아딜 자파르 박사는 미세 플라스틱의 특성으로 인해 유기 오염 물질을 흡수할 수 있다고 말했다.

"물속에 들어가면 궁극적으로 해양과 인간의 먹이 사슬에 통합된다. 놀랍게도 미세 플라스틱은 해양 생물과 산호 번식을 방해한다."라고 자파르 박사는 말했다.

그는 미세 플라스틱 재활용이 노동 집약적인 분리 공정과 높은 비용으로 인해 상당한 어려움에 직면해 있으며, 이로 인해 전 세계적으로 자원 회수율이 매우 낮다고 말했다.

자파르 박사는 "플라스틱 폐기물을 단순히 분해하는 것이 아니라 더 높은 가치의 재료로 변환하는 업사이클링에 대한 수요가 높다."라고 말했다.

연구팀은 플라스틱 병을 미세 플라스틱으로 갈아서 새로운 대기압 마이크로파 플라스마 합성 기술을 사용하여 파편을 그래핀으로 전환했다. 그래핀은 다이아몬드보다 단단하고 강철보다 200배 강하며 알루미늄보다 5배 가벼운 1원자 두께의 탄소 소재로, 여러 산업에서 사용이 급증하고 있다.

"약 30mg의 미세 플라스틱이 1분에 약 5mg의 그래핀을 생산했다. 이 생산 속도는 이전에 달성한 것보다 현저히 높으며 현재 기술보다 더 간단하고 환경 친화적인 대안을 제공한다."라고 자파르 박사는 말했다.

그는 이 연구가 이 분야에서 중요한 이정표를 세웠다고 말했다. 생산된 그래핀은 다양한 센서 제조 및 PFAS 흡수를 포함한 정수를 포함한 여러 응용 분야에 사용될 수 있다.

제이콥 교수는 "이 연구는 그래핀 합성에 대한 새로운 접근 방식을 개척할 뿐만 아니라 생태계에 대한 미세 플라스틱 오염의 부정적인 영향을 완화한다는 더 광범위한 목표에도 기여한다."라고 말했다.

이 연구는 Small Science 저널에 게재되었다.

이미지 설명: PE 미세 플라스틱으로부터 그래핀을 합성하기 위한 APMP 시스템의 개략적 표현. 출처: Small Science(2024). DOI: 10.1002/smsc.202400176