Life‐Cycle Assessment of Ti3C2Tx MXene Synthesis

MXenes公司 材料科学 生命周期评估 原材料 氮化物 可再生能源 最大相位 碳化物 纳米技术 冶金 生产(经济) 电气工程 工程类 化学 有机化学 图层(电子) 经济 宏观经济学
作者
Mostafa Dadashi Firouzjaei,Srinivasa Kartik Nemani,Mohtada Sadrzadeh,Evan K. Wujcik,Mark Ellıott,Babak Anasori
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (31) 被引量:18
标识
DOI:10.1002/adma.202300422
摘要

MXenes, 2D transition metal carbides, nitrides, and carbonitrides, have been investigated for diverse applications since their discovery; however, their life-cycle assessment (LCA) has not been studied. Here, a "cradle to gate" LCA is performed to assess the cumulative energy demand (CED) and environmental impacts of lab-scale synthesis of Ti3 C2 Tx , the most researched MXene composition. Electromagnetic interface (EMI) shielding is selected as it is one of MXenes' most promising applications and LCA of Ti3 C2 Tx synthesis is compared to aluminum and copper foils, two typical EMI-shielding materials. Two laboratory-scale MXene synthesis systems-gram and kilogram batches-are examined. The CED and environmental implications of Ti3 C2 Tx synthesis are investigated based on its precursor production, selective etching, delamination processes, laboratory location, energy mix, and raw material type. These results show that laboratory electricity usage for the synthesis processes accounts for >70% of the environmental impacts. Manufacturing 1.0 kg of industrial-scale aluminum and copper foil releases 23.0 kg and 8.75 kg of CO2 , respectively, while 1.0 kg of lab-scale MXene synthesis releases 428.10 kg. Chemical usage is less impactful than electricity, which suggests that recycled resources and renewable energy can make MXene synthesis more sustainable. Understanding MXene LCA helps the industrialization of this material.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
xuexue0001发布了新的文献求助30
4秒前
英姑应助小小乖采纳,获得10
5秒前
5秒前
zhongzz发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI5应助曾玉婷采纳,获得10
10秒前
清爽的洋葱完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
111完成签到 ,获得积分10
18秒前
96完成签到,获得积分20
18秒前
钟琪完成签到,获得积分10
18秒前
小鳄鱼夸夸完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI5应助清爽的洋葱采纳,获得10
19秒前
19秒前
21秒前
24秒前
wkyt完成签到 ,获得积分10
24秒前
一一完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
清爽天川发布了新的文献求助10
25秒前
搬砖的完成签到,获得积分10
26秒前
hjygzv发布了新的文献求助10
26秒前
英俊的铭应助96采纳,获得10
26秒前
钟琪发布了新的文献求助10
27秒前
Lilith发布了新的文献求助10
27秒前
少林一只蛋完成签到,获得积分10
29秒前
共享精神应助空白采纳,获得10
30秒前
李健应助zhongzz采纳,获得10
30秒前
Athos_1992给Athos_1992的求助进行了留言
30秒前
科研通AI5应助清爽的洋葱采纳,获得30
31秒前
xuexue0001完成签到,获得积分20
31秒前
JR完成签到,获得积分10
31秒前
情怀应助yangyang采纳,获得10
33秒前
瘦瘦寄风发布了新的文献求助30
33秒前
曾玉婷发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
37秒前
37秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281845
关于积分的说明 10026652
捐赠科研通 2998667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645324
邀请新用户注册赠送积分活动 782749
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749901