科学家用微波炉把煤变成石墨

据矿业网（MINING）2021年1月10日发布的报道。一个国际研究小组证明了煤粉（pulverized coal powder）可以在15分钟内转化为高价值的纳米石墨（nano-graphite）。

在发表在《纳米结构与纳米物体》（Nano-Structures & Nano-Objects）杂志上的一项研究中，科学家们解释了他们如何在微波炉（microwave oven）中创造一个环境，成功地将原煤粉末转化为纳米石墨。纳米石墨被用作润滑剂，用于从灭火器到锂离子电池等各种物品。

这种“金属辅助微波一步处理法”（one-step method with metal-assisted microwave treatment）是一种新的方法，在他们看来，这是一种简单且相对便宜的煤转化技术（coal-conversion technology），可以很好地利用美国怀俄明州（Wyoming）粉河盆地（Powder River Basin）的煤。

据怀俄明大学（University of Wyoming）的TeYu Chien领导的研究小组称，虽然之前的研究表明，微波可以用来降低煤炭的水分含量，并去除硫和其他矿物质，但大多数这种方法都需要对煤炭进行特定的化学预处理（chemical pretreatment）。然而，在他们的实验中，唯一进行的处理是将粉河盆地的原煤磨成粉末。然后将粉末放在铜箔（copper foil）上，用氩和氢的混合气体密封在玻璃容器中，再放入微波炉。

该论文的主要作者克里斯·马西（Chris Masi）在一份媒体声明中称：“通过将铜箔切割成叉形（fork shape），微波辐射会引发火花，在几秒钟内产生超过1800华氏度（约合982.2℃）的极高温度。”然后，高温将煤粉转化为多晶石墨（polycrystalline graphite），铜箔和氢气也参与了这一过程。

该研究小组还包括来自美国（纽约）、尼泊尔和中国等国的研究人员，他们认为，这种新的煤炭转化方法可以得到改进，并在更大范围内进行，以产生更高质量和数量的纳米石墨材料。