Podrobno

Flash graphene from carbon fiber composites : a sustainable and high-performance electrocatalyst for hydrogen peroxide production
ID Bardarov, Ivo (Avtor), ID Apostolova, Desislava (Avtor), ID Farinazzo Bergamo Dias Martins, Pedro (Avtor), ID Angelov, Ivo (Avtor), ID Ruiz-Zepeda, Francisco (Avtor), ID Jerman, Ivan (Avtor), ID Dular, Matevž (Avtor), ID Strmčnik, Dušan (Avtor), ID Genorio, Boštjan (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,31 MB)
MD5: 0628C0AB0F8D12F0440DD607209C9D1A
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468625001173 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) composites are indispensable in various industries due to their exceptional strength-to-weight ratio, outstanding durability, and high stiffness. However, the effective recycling of CFRP remains a major challenge and requires the development of advanced technologies and more sustainable waste management solutions. In this study, we present an efficient and reproducible method for upcycling CFRP waste into large quantities of carbon fiber composite flash graphene (CFC-FG) by cost-effective flash Joule heating (FJH) in the millisecond range. The resulting flash graphene was extensively characterized by morphological, structural, spectroscopic, and chemical analyses. These investigations revealed a highly porous, lamellar structure with a low concentration of oxygen functional groups and a turbostratic graphitic structure. Important structural features, including a distinct D’ peak in Raman spectra and elliptical ring patterns observed in selected area electron diffraction (SAED), emphasized its unique properties. These combined attributes of CFC-FG resulted in excellent electrochemical performance in the two-electron oxygen reduction reaction (2e$^−$ ORR) for the electrosynthesis of hydrogen peroxide (H$_2$O$_2$). CFC-FG showed nearly 100 % selectivity and good activity in 0.1 M KOH, with stability tests confirming the retention of performance, making it a promising candidate for real electrosynthesis applications. The core concept of this work was to develop a recycled, sustainable electrocatalyst for H$_2$O$_2$ electrosynthesis that contributes to a circular economy and supports global sustainability goals.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:flash graphene, flash Joule heating, carbon fiber composite, carbon materials, hydrogen peroxide, electrochemical synthesis, upcycling, sustainability
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:9 str.
Številčenje:Vol. 517, art. 145754
PID:20.500.12556/RUL-167085 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621.35:620.3:66.097.3
ISSN pri članku:0013-4686
DOI:10.1016/j.electacta.2025.145754 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:225283075 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:07.02.2025
Število ogledov:668
Število prenosov:172
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Electrochimica Acta
Skrajšan naslov:Electrochim. acta
Založnik:Pergamon Press
ISSN:0013-4686
COBISS.SI-ID:1106959 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:bliskoviti grafen, bliskovito Joulovo segrevanje, kompoziti iz ogljikovih vlaken, ogljikovi materiali, vodikov peroksid, elektrokemijska sinteza, predelava, trajnost

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0423
Naslov:Sodobni akumulatorji kot podpora zelenemu prehodu in elektromobilnosti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0447
Naslov:N-DAD - neporušna analitika in diagnostika

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-4636
Naslov:Temeljno razumevanje reakcije tvorbe vodika za novo generacijo elektrokatalizatorjev na osnovi niklja v alkalni in kloralkalni elektrolizi

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-50086
Naslov:Nanofibrilarne celulozne membrane v mikrobnih gorivnih celicah: razvoj materialov za trajnostne aplikacije z visoko dodano vrednostjo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-50227
Naslov:Izboljšava učinkovitosti sistemov za pretvorbo in shranjevanje energije s pomočjo 2D modificiranih elektrokemijskih faznih mej

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj