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Enregistrement W1964213295 · doi:10.1021/ar200317y

Hyperthermal Oxidation of Graphite and Diamond

2012· article· en· W1964213295 sur OpenAlexaff
Jeffrey T. Paci, Timothy K. Minton, George C. Schatz

Notice bibliographique

RevueAccounts of Chemical Research · 2012
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGraphene research and applications
Établissements canadiensUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGraphiteDiamondNanotechnologyMaterials scienceChemistryMetallurgy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Carbon materials have mechanical, electrical, optical, and tribological properties that make them attractive for use in a wide range of applications. Two properties that make them attractive, their hardness and inertness in many chemical environments, also make them difficult to process into useful forms. The use of atomic oxygen and other forms of oxidation has become a popular option for processing of these materials (etching, erosion, chemical functionalization, etc.). This Account provides an overview of the use of theory to describe the mechanisms of oxidation of diamond and graphite using hyperthermal (few electronvolts) oxygen atoms. The theoretical studies involve the use of Born-Oppenheimer molecular dynamics calculations in which on-the-fly electronic structure calculations have been performed using either density functional theory or density-functional-tight-binding semiempirical methods to simulate collisions of atomic oxygen with diamond or graphite. Comparisons with molecular-beam scattering on surfaces provide indirect verification of the results. Graphite surfaces become oxidized when exposed to hyperthermal atomic oxygen, and the calculations have revealed the mechanisms for formation of both CO and CO(2). These species arise when epoxide groups form and diffuse to holes on the surface where carbonyls are already present. CO and CO(2) form when these carbonyl groups dissociate from the surface, resulting in larger holes. We also discuss mechanisms for forming holes in graphite surfaces that were previously hole-free. For diamond, the (111) and (100) surfaces are oxidized by the oxygen atoms, forming mostly oxy radicals and ketones on the respective surfaces. The oxy-covered (111) surface can then react with hyperthermal oxygen to give gaseous CO(2), or it can become graphitized leading to carbon removal as with graphite. The (100) surface is largely unreactive to hyperthermal atomic oxygen, undergoing large amounts of inelastic scattering and supporting reactions that create O(2) or peroxy radicals. We did not observe a mechanism for the removal of carbon for this surface. These results are consistent with experimental studies that show formation of CO and CO(2) in graphite oxidation and preferential etching on (111) CVD diamond surfaces in comparison with (100) surfaces.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,222

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,061
Tête enseignante GPT0,376
Écart entre enseignants0,315 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations28
Publié2012
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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