Environmental impact of the production of graphene oxide and reduced graphene oxide

El óxido de grafeno reducido (rGO) se considera la vía más prometedora para la producción masiva y barata de grafeno destinado a numerosas aplicaciones, desde electrodos ultrafinos hasta nanocompuestos estructurales. Los métodos Hummers y Marcano son los dos más eficaces para producir rGO de alto re...

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Detalles Bibliográficos
Autores: Serrano-Lujan, Lucía, Víctor-Román, Sandra, Toledo, Carlos, Snahuja-Parejo, Olga, Mansour, Ahmed, Abad, Jose, Amassian, Aram, Benito, Ana M., Maser, Wolfgang, Urbina, Antonio
Tipo de recurso: artículo
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:Universidad Rey Juan Carlos
Repositorio:BURJC-Digital. Repositorio Institucional de la Universidad Rey Juan Carlos
OAI Identifier:oai:burjcdigital.urjc.es:10115/26603
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/10115/26603
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Graphene
Graphene oxide
Reduced graphene oxide
Life-cycle assessment
Large production
Potential emissions
Descripción
Sumario:El óxido de grafeno reducido (rGO) se considera la vía más prometedora para la producción masiva y barata de grafeno destinado a numerosas aplicaciones, desde electrodos ultrafinos hasta nanocompuestos estructurales. Los métodos Hummers y Marcano son los dos más eficaces para producir rGO de alto rendimiento, pero han sido criticados por producir emisiones tóxicas. Hemos aplicado la metodología de evaluación del ciclo de vida para valorar el impacto ambiental de ambas rutas de producción de GO y rGO en el contexto de aplicaciones que requieren materiales a granel o recubrimientos finos. No encontramos ningún obstáculo actual a la producción a escala industrial de grafeno derivado de su impacto ambiental. La demanda acumulada de energía tiene un valor límite de entre 20,7 y 68,5 GJ/Kg, un valor relativamente alto; el impacto en otras categorías (como la toxicidad humana o el agotamiento de recursos) es menor, y el inventario de materiales no incluye materiales críticos/estratégicos aparte del propio grafeno. Nuestro estudio propone 1 kg de grafeno como unidad funcional, y una unidad funcional específica para cada aplicación normalizada por la conductividad, lo que demuestra que el método de producción de Hummers es mucho más adecuado para las aplicaciones a granel del grafeno, con una menor energía incorporada por kg de producción de grafeno, mientras que el método de producción de Marcano es más adecuado para las aplicaciones electrónicas de película fina.