文 章 简 介
图 文 导 读
图1a 展示了FJH过程的示意图，其中碳源材料被压缩在石英或陶瓷管的两个导电电极之间，并通过高压放电在1秒内快速加热至3000 K以上，实现碳材料向tFG的瞬间转换。
图1b 通过高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）观察到的tFG片层显示出由于旋转失配产生的条纹，这些条纹表明了层与层之间的错位重叠。
图1c 利用快速傅里叶变换（FFT）滤波图像，揭示了由于旋转失配而形成的摩尔纹。
图1d 进一步展示了tFG片层间旋转失配导致的更多条纹特征。
图1e 通过筛分得到的FG照片，展示了灰色晶体与细小黑色粉末的分离结果。
图1f, g 扫描电子显微镜（SEM）图像分别展示了灰色晶体（可剥离的tFG片层）和黑色粉末（较小的石墨碳粒子）的形态。
图1h 展示了FG的拉曼光谱，其中TS1和TS2峰是tFG片层的特征，且缺少M带，这进一步证实了FG的涡轮层状结构。
图1i X射线衍射图像显示了FG的(002)峰位的不对称性，这是涡轮层状石墨烯的典型特征。
图2a 利用紫外-可见吸收数据确定溶液中tFG的浓度，这与样品中加载的量有关。
图2b 展示了tFG分散液300倍稀释后的照片，显示了不同浓度下的分散情况。
图2c 比较了tFG与市售石墨烯在二甲基甲酰胺（DMF）溶液中的分散性，tFG显示出更高的分散度。
图2d, e 展示了tFG在1%普朗尼克F-127水溶液中的分散性，即使在一周后仍然保持稳定，而市售石墨烯和剥离石墨烯在24小时内就沉淀了。
图3a 展示了MSW中不同组分的碳含量及其作为FG生产潜在原料的可能性。
图3b 描述了MSW管理的最终步骤，包括填埋、堆肥、厌氧消化、焚烧、热解、气化等，并指出FJH作为FG生产的一种新方法。
图4a 流程图展示了MSW管理的各个阶段，以及FJH技术如何被集成到这些阶段中以获得FG。
图4b 对使用MSW作为FG前体的优劣势、机遇和威胁进行了SWOT分析，提供了对技术、经济和环境可持续性方面的全面考量。
总 结 展 望
本文综述了闪光焦耳加热（Flash Joule Heating, FJH）技术在石墨烯生产领域的突破性进展。FJH技术能够将碳基底物几乎瞬间转换成闪光石墨烯（Flash Graphene, FG），为市政固体废物（MSW）管理提供了一种未来派的废物增值系统。与传统的石墨烯生产方法相比，FJH技术无需使用溶剂、炉子或活性气体，具有操作简便、成本低廉、环境友好等显著优势。
FG的产量依赖于原料的碳含量，而MSW作为碳基材料的丰富来源，使得FJH技术在MSW管理中的应用前景广阔。通过FJH技术，可以在不到1秒的时间内从碳前体生成FG，大幅减少了MSW在填埋场的存储时间，有效防止了严重的土地和水污染。此外，FJH技术还可以与现有的MSW管理最终步骤（如填埋、热处理和生化处理）单独使用或结合使用。
FG在电子、复合材料强化、建筑和建筑材料以及空气和水处理等领域具有广泛的应用潜力。研究表明，FG在有机溶剂中的分散性是商业石墨烯的60倍，有助于生产均匀、坚固的复合材料，这些材料将石墨烯作为增强元素或添加剂。FG的加入可以显著提高混凝土/复合材料的强度，减少建筑材料的使用量，降低成本和能耗。
此外，FG在高级能源应用中也显示出其适用性，例如作为电极材料，以及在下一代基于石墨烯的膜中的应用。FG的电导性能使其在制备电导膜（ECMs）方面可能比由导电聚合物和碳纳米管衍生的膜更优越，降低ECMs的能耗和成本，为大规模工业应用铺平了道路。
研究人员提出了一个计划，将FJH过程整合到传统的MSW管理系统中，以获得FG，目标是实现零废物处理和创造循环经济的MSW管理系统。这一计划还可能吸引行业和公司的注意，因为他们可以使用低成本或无成本的废物来创造高需求的FG。此外，处理MSW（如塑料）时通过FJH生产FG有潜力减少温室气体排放，但需要进行全面的生命周期分析，以评估FJH整合到MSW中的全部效用。
尽管FJH是扩大石墨烯生产的一种伟大方式，但生产的FG的均匀性需要进一步提高。需要对FG生产过程中升华的气体进行适当分析，并在必要时实施空气污染控制策略。总体而言，从MSW中创造FG将为促进经济发展的MSW管理开辟新的道路。
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