When graphene meets circular agriculture: Insights into agricultural sustainable development
Resumo
A família de materiais do grafeno é de grande interesse devido às suas propriedades notáveis. Atualmente, a agricultura do mundo está gradualmente a transformar-se em um sistema de desenvolvimento circular sustentável, abrindo novos modelos produtivos e econômicos. O tratamento de resíduos agrícolas tornou-se um passo fundamental no desenvolvimento da reciclagem agrícola. O grafeno e seus derivados são nanomateriais à base de carbono compostos de átomos de carbono que podem ser convertidos a partir de resíduos agrícolas que são ricos em celulose carbonácea. Atualmente, cada vez mais estudos mostram que o uso de resíduos agrícolas como matéria-prima precursora do grafeno de biomassa e seus derivados é a melhor escolha para a fabricação de materiais de grafeno de baixo custo e alta qualidade. A pesquisa atual visa reciclar recursos renováveis, promover o crescimento da reciclagem agrícola e fabricar materiais de alto valor, aumentando assim o potencial comercial da família do grafeno e da economia agrícola. Esta revisão examina o desenvolvimento inventivo de técnicas e rotas tecnológicas para a fabricação de grafeno e seus derivados a partir de resíduos agrícolas. São apresentadas as aplicações práticas do grafeno e seus derivados preparados a partir de resíduos agrícolas e discutido como eles podem contribuir para a reciclagem da agricultura. O desenvolvimento comercial do grafeno de base biológica e seus derivados também é analisado e suas perspectivas discutidas. Este artigo fornece ideias para a preparação mais eficaz do grafeno e seus derivados e fornece orientações para promover o desenvolvimento da reciclagem agrícola e a aplicação e comercialização do grafeno e seus derivados.
Abstract
The graphene family of materials is of great interest due to its remarkable properties. At present, the world’s agriculture is gradually transforming into a sustainable circular developmental system, opening up new production and economic models. The treatment of agricultural waste has become a key step in the development of agricultural recycling. Graphene and its derivatives are carbon-based nanomaterials composed of carbon atoms that can be converted from agricultural waste that is rich in carbonaceous cellulose. At present, more and more studies show that using agricultural waste as the precursor raw material for biomass graphene and its derivatives is the best choice for making low-cost and high-quality graphene materials. Current research aims to recycle renewable resources, foster the growth of agricultural recycling, and manufacture high-value materials, thereby boosting the commercial potential of the graphene family and the agricultural economy. This review examines the inventive development of techniques and technological routes for the fabrication of graphene and its derivatives from agricultural waste. The practical applications of graphene and its derivatives prepared on the basis of agricultural waste are presented and how they can contribute to the recycling of agriculture is discussed. The commercial development of bio-based graphene and its derivatives is also analysed and its prospects discussed. This paper provides ideas for the more effective preparation of graphene and its derivatives, and provides directions for promoting the development of agricultural recycling and the application and commercialisation of graphene and its derivatives.
Lijiao Li
Yuanmou Tang
Zhijie Bao
Wenying Tu
Lianxin Peng
Liang Zou
Changsong Zhao
Qiang Li
2024 - Biosystems Engineering
