单个石墨和石墨烯纳米粒子 (NP) 的升华动力学:NP-to-NP变化和不断变化的结构动力学和结构发射率关系
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
概括
由于表面缺陷,单个石墨和石墨烯纳米颗粒的升华速度要快得多. 这一过程随着时间的推移使纳米粒子表面平滑,改变了升华率和辐射率.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 物理化学
背景情况:
- 了解纳米粒子的行为对于催化,能源和电子的应用至关重要.
- 纳米颗粒 (NP) 的化率和表面特性与散装材料有很大不同.
- 表面结构,如边缘和缺陷点在NP升华中的作用尚未完全理解.
研究的目的:
- 作为温度的函数,量化单个石墨和石墨烯纳米颗粒的升华率.
- 研究表面结构和随时间变化的潜化动力学影响.
- 探索潜化速率与纳米颗粒的发射率之间的关系.
主要方法:
- 使用单纳米粒子质谱测量以测量升华率.
- 在不同温度范围内研究了单个石墨和石墨烯纳米粒子.
- 在部分升华后分析了升华速率和激活能量的变化.
主要成果:
- NP的初始化速度大约是批量石墨的400倍.
- 潜化率随着时间的推移而下降,但仍然明显高于散装量.
- 在升华后,初始的低激活能量翻了一番,与表面"光滑"和低协调点的去除相关.
结论:
- 在NP表面的边缘和缺陷点的高密度增加了化率.
- 较不稳定的部位的优化化导致原子级表面光滑.
- 化速率和发射力是反相关的,高缺陷密度增强了化,但抑制了发射力.


