Disorder-Features in Exfoliated Graphene from Variable Intercalation Times and Intercalant-Mix
Notice bibliographique
Résumé
Efficient exfoliation of relatively good-quality graphene with high-yield from graphite is critical for its extensive application in different emerging technologies. The cost-implication when undertaken via electrochemical exfoliation makes upscaling even more likely. In addition, the ability to constructively tune the final graphene properties (in terms of the defect metrics in the graphitic lattice) to fit a specific required application could be achieved by controlling operational parameters adopted during the intercalation and exfoliation steps. In a recent study, we demonstrated a one-step electrochemical exfoliation process carried out in an inorganic electrolyte containing ammonium phosphate [1]. Phosphate groups on the resulting graphene led to a thermally stable material. The present study evaluates the incorporation of phosphate functionalization during the intercalation step of a two-step electrochemical exfoliation process. Here-in, a systematic evaluation of the nature of defects is elucidated with respect to varying intercalation times and intercalant mix using an acid-blend containing sulphuric acid (H2SO4) and phosphoric acid (H3PO4). The type and location (edge or grain boundary-type), and relative concentration (%) of available defects is discussed with respect to increasing the intercalation times slightly beyond the point it attains a threshold intercalation voltage. Thermal stability of the graphene has also been explored based on the quantity of phosphoric acid content in the intercalant-mix. The exfoliated graphene sheets were characterized using Scanning Electron Microscopy, X-ray Diffraction, Thermal Gravimetric Analysis, X-ray Photoelectron and Raman Spectroscopy in detail to quantify defects and phosphorus contents in the doped-graphene framework. A thermally stable graphene was obtained with a constant “boundary-layer type” defect signature retained for increasing phosphoric acid in the mix. A shorter time to achieve the threshold intercalation voltage was observed with increasing H3PO4-acid content. This study provides a facile and energy efficient recipe for synthesizing graphene nanostructures with signature defects relevant for use in energy storage and water treatment applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».