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Enregistrement W4416410856 · doi:10.1016/j.cartre.2025.100592

Evidence of plasma-driven nonequilibrium chemistry in graphene formation from gas-phase kinetic modeling

2025· article· en· W4416410856 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueCarbon Trends · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGraphene research and applications
Établissements canadiensUniversity of Windsor
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMitacs
Mots-clésGrapheneNon-equilibrium thermodynamicsThermodynamic equilibriumChemical equilibriumYield (engineering)KineticsPlasmaKinetic energyMolecular dynamics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Graphene can be synthesized entirely in the gas phase within microwave-assisted reactors operating at atmospheric pressure. Although these systems are sustained by plasmas with extremely high local temperatures, graphene formation occurs downstream where chemical kinetics govern molecular growth. A one-dimensional plug-flow model coupled with a sectional aerosol framework is used to evaluate how different detailed gas-phase chemical mechanisms influence graphene formation from an ethanol precursor. Five mechanisms commonly used for polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) chemistry—ABF, DLR, CALTECH, KAUST, and CRECK—are compared with experimental measurements of graphene yield and Feret diameter. The mechanisms predict very different onsets of graphene formation. Notably, the KAUST mechanism, despite its unrealistic assumption of irreversible PAH growth, reproduces experimental trends most closely. This outcome suggests that the plasma environment maintains a chemically frozen state where large PAHs behave as effectively irreversible species. Comparison between kinetic and equilibrium calculations confirms that PAH concentrations in the post-plasma region exceed equilibrium predictions by 18–20 orders of magnitude. Because the model itself does not include plasma physics, this kinetic–equilibrium disparity provides indirect, but not exclusive, evidence that plasma-driven processes push the system far from chemical equilibrium and enable the rapid molecular growth required for graphene formation. These findings explain why equilibrium models fail to predict graphene synthesis and demonstrate that model discrepancies can expose hidden nonequilibrium mechanisms.

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.

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)0,000
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 enseignants0,439
Score d'incertitude au seuil0,408

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
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 Opus0,036
Tête enseignante GPT0,316
Écart entre enseignants0,280 · 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