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.
2026
Flashing Biochar / Sparavigna, A.C.. - ELETTRONICO. - (2026). [10.5281/zenodo.21776080]
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
flashing2.pdf

accesso aperto

Tipologia: 1. Preprint / submitted version [pre- review]
Licenza: Creative commons
Dimensione 804.85 kB
Formato Adobe PDF
804.85 kB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11583/3013897