La trasformazione di biomasse di scarto e prodotti di pirolisi in nanomateriali di alto valore aggiunto rappresenta una frontiera fondamentale per la sostenibilità e la circular economy. Il presente lavoro esamina il processo di Flash Joule Heating (FJH) applicato al biochar, una tecnica sintetica rapida ed efficiente che permette la conversione istantanea di carbonio disordinato in grafene di elevata purezza. Sottoponendo il precursore a un impulso elettrico ad alta tensione (10–100 ms) in grado di generare temperature superiori a 3000 K, si ottiene la sublimazione delle impurezze volatili e delle ceneri, unitamente alla riorganizzazione del reticolo atomico. La caratterizzazione strutturale evidenzia la formazione di grafene turbostratico, il cui disaccoppiamento dei piani atomici favorisce una straordinaria disperdibilità in matrice senza ricorrere a trattamenti chimici aggressivi. Attraverso la simulazione dei profili di spettroscopia Raman (evidenziando l'evoluzione delle bande D, G e 2D) e l'analisi dello stato dell'arte industriale, il lavoro illustra le enormi potenzialità del Flash Graphene da biochar, con particolare attenzione all'integrazione nei nanocompositi cementizi, nei polimeri avanzati e nei sistemi per l'accumulo energetico.
Flashing Biochar / Sparavigna, A.C.. - ELETTRONICO. - (2026). [10.5281/zenodo.21776080]
Flashing Biochar
Amelia Carolina Sparavigna
2026
Abstract
La trasformazione di biomasse di scarto e prodotti di pirolisi in nanomateriali di alto valore aggiunto rappresenta una frontiera fondamentale per la sostenibilità e la circular economy. Il presente lavoro esamina il processo di Flash Joule Heating (FJH) applicato al biochar, una tecnica sintetica rapida ed efficiente che permette la conversione istantanea di carbonio disordinato in grafene di elevata purezza. Sottoponendo il precursore a un impulso elettrico ad alta tensione (10–100 ms) in grado di generare temperature superiori a 3000 K, si ottiene la sublimazione delle impurezze volatili e delle ceneri, unitamente alla riorganizzazione del reticolo atomico. La caratterizzazione strutturale evidenzia la formazione di grafene turbostratico, il cui disaccoppiamento dei piani atomici favorisce una straordinaria disperdibilità in matrice senza ricorrere a trattamenti chimici aggressivi. Attraverso la simulazione dei profili di spettroscopia Raman (evidenziando l'evoluzione delle bande D, G e 2D) e l'analisi dello stato dell'arte industriale, il lavoro illustra le enormi potenzialità del Flash Graphene da biochar, con particolare attenzione all'integrazione nei nanocompositi cementizi, nei polimeri avanzati e nei sistemi per l'accumulo energetico.Pubblicazioni consigliate
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https://hdl.handle.net/11583/3013897
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