International Interlaboratory Comparison of Thermogravimetric Analysis of Graphene-Related Two-Dimensional Materials
Notice bibliographique
Résumé
Research on graphene-related two-dimensional (2D) materials (GR2Ms) in recent years is strongly moving from academia to industrial sectors with many new developed products and devices on the market. Characterization and quality control of the GR2Ms and their properties are critical for growing industrial translation, which requires the development of appropriate and reliable analytical methods. These challenges are recognized by International Organization for Standardization (ISO 229) and International Electrotechnical Commission (IEC 113) committees to facilitate the development of these methods and standards which are currently in progress. Toward these efforts, the aim of this study was to perform an international interlaboratory comparison (ILC), conducted under Versailles Project on Advanced Materials and Standards (VAMAS) Technical Working Area (TWA) 41 “Graphene and Related 2D Materials” to evaluate the performance (reproducibility and confidence) of the thermogravimetric analysis (TGA) method as a potential new method for chemical characterization of GR2Ms. Three different types of representative and industrially manufactured GR2Ms samples, namely, pristine few-layer graphene (FLG), graphene oxide (GO), and reduced graphene oxide (rGO), were used and supplied to ILC participants to complete the study. The TGA method performance was evaluated by a series of measurements of selected parameters of the chemical and physical properties of these GR2Ms including the number of mass loss steps, thermal stability, temperature of maximum mass change rate ( T p ) for each decomposition step, and the mass contents (%) of moisture, oxygen groups, carbon, and impurities (organic and non-combustible residue). TGA measurements determining these parameters were performed using the provided optimized TGA protocol on the same GR2Ms by 12 participants across academia, industry stakeholders, and national metrology institutes. This paper presents these results with corresponding statistical analysis showing low standard deviation and statistical conformity across all participants that confirm that the TGA method can be satisfactorily used for characterization of these parameters and the chemical characterization and quality control of GR2Ms. The common measurement uncertainty for each parameter, key contribution factors were identified with explanations and recommendations for their elimination and improvements toward their implementation for the development of the ISO/IEC standard for chemical characterization of GR2Ms.
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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 | 0,021 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».