Synthesis of core–shell copper–graphite submicronic particles and carbon nano-onions by spark discharges in liquid hydrocarbons
Notice bibliographique
Résumé
Spark discharge in hydrocarbon liquids is considered a promising method for the synthesis of various nanomaterials, including nanocomposites. In this study, copper-carbon particles were synthesized by generating spark discharges between two Cu electrodes immersed in heptane, cyclohexane, or toluene. The synthesized particles were characterized using scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, and selected area electron diffraction. Overall, two families of particles were observed: Cu particles (diameter < 10 nm) embedded in a carbon matrix and submicrometric Cu particles encapsulated in a carbon shell. The obtained results indicate that the size distribution of the Cu nanoparticles and the degree of graphitization of the carbon matrix depend on the liquid. Indeed, discharges in heptane lead to Cu particles with diameters of 2-6 nm embedded in a carbon matrix of low graphitization degree, while discharges in toluene result in particles with diameters of 2-14 nm embedded in carbon matrix of high graphitization degree. Based on the obtained experimental results, it is proposed that the Cu nanoparticles are produced in the plasma core where Cu (evaporated from the electrode surface) and carbonaceous species (decomposition of the liquid) are present. When the plasma hits the electrode surface, hot (thousands of Kelvin) Cu particles are ejected from the electrode, and they propagate in the liquid. The propagation of the hot particles in the liquid results in the local evaporation of this liquid, which leads to the formation of a C-shell around each Cu particle. In few cases where the shape of the Cu particle is not spherical, carbon nanoonions are detected between the C-shell and the Cu core. These nanoonions are supposedly formed under the effect of the fluid vortices generated close to the particle surfaces when these latter are ejected into the liquid.
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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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».