咖啡渣绝对不能扔!
时间: 2025-12-20 04:09:30 | 作者: 纽扣
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“咖啡渣绝对不能扔”,在网上随处可见咖啡渣的回收、利用攻略,例如养植物、除异味等。但是,你知道吗,咖啡渣居然还能做成水杯、衣架以及生物燃料!
烘烤、磨碎咖啡豆后,加热或蒸汽处理,提取后剩余的残渣就是咖啡渣。咖啡渣富含多糖,特别是含有大约50%的纤维素和半纤维素。
其他相对丰富的化合物是木质素和蛋白质,约占20%。同时,咖啡渣也含有大量的油以及少量化合物,例如灰分、酚类化合物、矿物质、等。
若将咖啡渣直接丢弃或者作为肥料会污染自然环境。这是因为,咖啡渣中残留的复杂有机物,例如、单宁(一种多元酚类化合物)等对土壤有害。
还有些行业尝试将咖啡渣加工后用于燃烧和发电。但是,与木屑相比,咖啡渣燃烧时会产生颗粒物和有害化学气体,因此它无法作为固体燃料直接用。要怎么样才能解决这样一些问题,实现咖啡渣变废为宝呢?
其实,咖啡渣的潜在应用十分普遍,能提取糖和油来产生生物燃料;分离酚类和抗氧化剂用作添加剂;还可以与其他成分物质结合,开发新的功能材料(在电、磁、声、光、热等方面具有特殊性能,或者在其作用下表现出特殊性能的材料,如磁性材料、电子材料及催化材料等)。
例如,以咖啡渣作为原料制备多孔碳材料,可当作碳负极材料用于锂离子电池,来提升材料的电化学性能(化学能和电能相互转化)。咖啡渣“工厂”里的一系列操作步骤,包含哪些化学原理呢?
在碳化过程中,咖啡渣通过裂解反应(较大分子有机物在高温或催化条件下,分子链断裂成较小分子物质的过程)会产生焦油及挥发性物质。这些产物脱离原材料后,剩余的碳原子会结构重排,形成石墨的片层结构。
这种结构有较多孔隙,但焦油或杂原子(相对于产物非必需的原子)等堵塞了大部分孔隙,因此并没形成丰富的孔道结构。用氢氧化钾溶液处理碳化产物时,氢氧化钾溶液就像洗涤剂,可以溶解一些被吸附的焦油。
除此之外,氢氧化钾溶液会与一些碳原子发生反应,使碳材料产生新的孔隙结构、或者原有的孔隙结构会被开发,再使用除去阴、阳离子杂质的纯净水洗涤,洗净氢氧化钾等其他可溶性有机物后,就能够获得有着非常丰富孔道结构、较大比表面积(单位质量多孔固体的总表面积,包括内表面积和外表面积)的多孔碳材料了。
图文来源 《知识就是力量》杂志《咖啡渣的“逆袭”》,撰文/朱继银,原文有删改,原创作品转载请注明来源。
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