個々のグラフィットおよびグラフェンナノ粒子 (NP) の亜熱運動:NP-to-NPの変異と構造-運動と構造-放射性の関係の変化
Bryan A Long1, Chris Y Lau1, Daniel J Rodriguez1
1Department of Chemistry, University of Utah, 315 S. 1400 E., Salt Lake City, Utah 84112, United States.
Journal of the American Chemical Society
|July 24, 2020
まとめ
個々のグラファイトとグラフェンのナノ粒子は,表面上の欠陥のために,散発物質よりもはるかに速く昇華します. この過程でナノ粒子の表面が滑らかになり,亜酸化率と放出率が変化します.
科学分野:
- 材料科学
- ナノテクノロジー
- 物理化学
背景:
- ナノ粒子の振る舞いを理解することは,触媒,エネルギー,電子学の応用に不可欠です.
- ナノ粒子 (NP) の潜化率と表面特性は,散発材料と大きく異なる.
- 表面構造の役割,例えばエッジと欠陥部位は,NP亜光化に完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- 温度の関数として,個々のグラファイトとグラフェンナノ粒子の昇華率を定量化します.
- 表面構造の影響と時間経過の変化を研究する.
- サブリメーション率とナノ粒子の放出率の関係を探る.
主な方法:
- 単一ナノ粒子質量スペクトロメトリを用いて,亜化率を測定した.
- 個々のグラファイトとグラフェンのナノ粒子を 様々な温度で研究しました
- 部分的な昇華後の昇華率と活性化エネルギーの変化を分析した.
主要な成果:
- NPsの初期サブライマーション率は,散発グラフィートより約400倍でした.
- サブリメーション率は時間とともに低下したが,散発率より著しく高かった.
- 表面の"滑らかさ"と低調整部位の除去と相関する,最初の低活性化エネルギーは2倍になりました.
結論:
- NP表面のエッジと欠陥の高い密度は,亜鉛化率を高めます.
- 安定性の低い部位の優遇的な昇華は,原子スケールでの表面の滑らかさにつながります.
- サブリメーション率と放射能は反相関であり,高欠陥密度は,サブリメーションを高めながら放射能を抑制する.
