原油在加工过程中会产生许多杂质副产品。一项新的研究表明，其中一些物质可用于制造低成本的碳纤维，进而可用于制造成本较低的碳纤维复合材料。
我们所熟知的碳纤维复合材料通常由碳纤维编织物和环氧树脂粘合剂组成。
没错，这种材料往往价格昂贵。这是因为聚丙烯腈是一种前体化学品，通常用于纺制碳纤维，而聚丙烯腈本身价格不菲。因此，一段时间以来，科学家们一直在寻找更具成本效益的碳纤维来源。
沥青烯分子物质是之前考虑的候选材料之一。它们是原油的组成部分，在提炼过程中从原油中分离出来。从它们的名字就可以猜到，它们被用于生产沥青和其他用途。
它们还可以纺成碳纤维，不过这些纤维很容易断裂。在纺丝过程的最后一个热处理步骤中，沥青纤维被碳化，此时纤维的产量也相对较低。
考虑到这些缺点，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的 Mani Sarathy 教授及其同事最近将目光投向了另一种原油加工副产品--树脂。
“Sarathy 实验室的研究员埃德温-格瓦拉-罗梅罗（Edwin Guevara Romero）说："以前对石油残留物的研究表明，树脂能稳定沥青烯分子，凸显了它们强大的分子亲和力。“这让我们假设，将沥青质与树脂混合可以为碳纤维生产提供一种协同原料。
在实验室测试中，我们发现这种沥青-树脂混合物比单独的沥青流动性更好，可以在更低、更节能的温度下纺丝。这种纤维在碳化后也不易断裂，其性能与现有的中高强度各向同性碳纤维相似。
此外，收集沥青质和树脂还能使剩余的原油加工残渣更容易处理。
“Sarathy说："传统上，石油残渣被用于路面铺设等价值很低的用途。“通过提取最重的沥青质和树脂来制造高价值的碳纤维，剩余的残油也可以更容易地加工成更清洁的燃料或有价值的小分子物质，从而进一步提高加工过程的经济性"。
有关这项研究的论文最近发表在《Fuel》杂志上。