Production of High-Quality Graphene Using a Novel Electrochemical Intercalation-Exfoliation Approach
Notice bibliographique
Résumé
Large scale production of graphene has recently received a great deal of attention because of its interesting properties and wide range of potential applications. Conventional chemical exfoliation approaches, such as Hummer’s method,provides cost-effective pathway for large scale production, however, the method suffers from several key challenges such as the usage of corrosive and toxic solution, high processing temperature, long duration, and the poor quality of graphene produced which severely affects its potential applications. Recently, electrochemical exfoliation of graphene has been proposed for a high production yield with better quality. The electrochemical method involves two steps: 1) intercalation of ionic species between the graphene layers, followed by 2) oxidation of these ionic species under an anodic voltage into gas molecule enabling exfoliation of graphene flakes from the graphite electrode.1 In this study we examine a new approach to the intercalation, using an intercalating ion that has received very little attention and has not been evaluated for electrochemical exfoliation. The intercalation was followed by exfoliation in (NH4)2SO4 solution leading to the production of graphene flakes. The resultant graphene was found to have less disrupted sp2 lattice structure, with a high yield of about 95 % of graphene, along with high electrical conductivity and a low oxidation level (with a C:O ratio of about 15, determined by XPS). In addition, the presence of nitrogen and sulfur moieties in the resulting graphene structure can act as an electrocatalyst2 for applications such as the oxygen reduction reaction. Thus, the as-prepared graphene could be used for a range of electrochemical applications. References: (1) Sharif, F.; Zeraati, A. S.; Ganjeh-Anzabi, P.; Yasri, N.; Perez-Page, M.; Holmes, S. M.; Sundararaj, U.; Trifkovic, M.; Roberts, E. P. L. Synthesis of a High-Temperature Stable Electrochemically Exfoliated Graphene. Carbon 2019. (2) Singh, A.; Yasri, N.; Karan, K.; Roberts, E. P. L. Electrocatalytic Activity of Functionalized Carbon Paper Electrodes and Their Correlation to the Fermi Level Derived from Raman Spectra. ACS Appl. Energy Mater. 2019, acsaem.9b00180.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».