意大利的一個研究小組已經(jīng)將廢物-輪胎熱解的最低價值副產(chǎn)品-轉(zhuǎn)化為用于堿性燃料動力電池和金屬空氣電池的高效氧還原反應(yīng)（ORR）催化劑。有關(guān)他們工作的論文發(fā)表在“電源雜志”上。

研究小組成員passaponti等介紹稱，內(nèi)燃機動力車輛數(shù)量的急劇上升在很大程度上是由于溫室氣體排放和固體廢物處理造成的環(huán)境問題。有關(guān)后者，廢舊輪胎是一個長期存在且尚未解決的問題。

目前，每年生產(chǎn)約15億個廢輪胎，僅包括歐洲就生產(chǎn)260萬噸廢輪胎。全世界80％以上的廢舊輪胎產(chǎn)品集中在少數(shù)幾個國家和地區(qū)，如美國、歐盟、我國、印度和日本等，這些地區(qū)已經(jīng)執(zhí)行了嚴格的協(xié)議和法規(guī)（例如歐盟指令31／1991）。

應(yīng)該提到的是，輪胎磨損狀態(tài)下的質(zhì)量基本上與它們的生產(chǎn)時相同。特別是，廢舊輪胎的化學(xué)成分造成嚴重問題。

由于有毒化學(xué)品的易燃性和泄漏，大多數(shù)國家都禁止垃圾填埋場存放。基于上述原因，整個輪胎被回收用于生產(chǎn)用于游樂場，運動場地的墊子，以及用于制造水泥；自1994年以來，進入垃圾填埋場的廢輪胎比例從2015年的60％降至5％。

熱處理，例如熱解，已被開發(fā)為回收有用化學(xué)品的有效策略，通常以燃料的形式或從廢舊輪胎中回收。固體殘留物，通常稱為炭，暫時用于生產(chǎn)炭黑和／或活性炭，在超級電容器的活性炭電極生產(chǎn)方面取得了一些成功。

Chars含有大量（從幾個到幾千ppm）不同的金屬，這些金屬以隔離的化學(xué)實體或顆粒物質(zhì)（例如氧化物，硫化物等）的形式嵌入非均相基質(zhì)中。在硫化和橡膠制造的其他階段引入這些化合物。混合物的多樣性使得從廢舊輪胎中分離和回收金屬變得非常困難。

而研究人員提出了一種有效的方法，利用分散在炭形成后獲得的碳質(zhì)基質(zhì)中的納米級金屬或金屬氧化物／硫化物顆粒的存在。研究人員證明，簡單的后熱解熱處理可用于生產(chǎn)對電催化氧還原反應(yīng)（ORR）具有高活性的材料。

該團隊使用微波輔助熱解（MAp）生產(chǎn)的炭，研究團隊發(fā)現(xiàn)兩個重要因素促成了ORR活性的增強：（1）比表面積和孔隙率大；（2）嵌入碳基質(zhì)中的高濃度ZnO顆粒的存在。