Hybrid Low‐Dimensional Carbon Allotropes Formed in Gas Phase

材料科学 石墨烯 成核 碳纤维 富勒烯 碳纳米管 纳米技术 化学工程 化学物理 分子动力学 复合材料 计算化学 复合数 有机化学 化学 物理 工程类
作者
Saeed Ahmad,Kimmo Mustonen,Ben McLean,Hua Jiang,Qiang Zhang,Aqeel Hussain,Abu Taher Khan,Er‐Xiong Ding,Yongping Liao,Nan Wei,Mohammad Reza Ahmadpour Monazam,Albert G. Nasibulin,Jani Kotakoski,Alister J. Page,Esko I. Kauppinen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (45) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/adfm.202005016
摘要

Abstract Graphene, carbon nanotubes (CNTs) and fullerenes are the basic set of low‐dimensional carbon allotropes. The latter two arise from the former by selective removal and addition of carbon atoms. Nevertheless, given their morphological disparities, the production of each is typically devised from entirely different starting points. Here, it is demonstrated that all three allotropes can nucleate from (pseudo‐)spherical, nanometer‐sized transition metal clusters in a gas‐suspension when the chemical conditions are favorable. The experimental results indicate that graphitic carbon embryos nucleate on the catalyst particles and sometimes transform into 2D graphene flakes through chain polymerization of carbon fragments forming in the surround gas atmosphere. It is further shown that hydrogenation reactions play an essential role by stabilizing the emerging flakes by mitigating the pentagon and heptagon defects that lead into evolution of fulleroids. Ab initio molecular dynamics simulations show that the ratio of hydrogen to carbon in the reaction is a key growth parameter. Since structural formation takes place in a gas‐suspension, graphene accompanied by fullerenes and single‐walled CNTs can be deposited on any surface at ambient temperature with arbitrary layer thicknesses. This provides a direct route for the production and deposition of graphene‐based hybrid thin films for various applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
忆仙姿发布了新的文献求助10
刚刚
灰灰发布了新的文献求助30
1秒前
Echo完成签到,获得积分10
1秒前
友好访蕊完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
山狮子完成签到 ,获得积分10
4秒前
7秒前
7秒前
友好访蕊发布了新的文献求助20
8秒前
江瑟瑟完成签到,获得积分10
10秒前
玛奇朵发布了新的文献求助10
10秒前
虚幻的白羊完成签到,获得积分10
11秒前
水墨丹青完成签到 ,获得积分10
12秒前
Vincento完成签到,获得积分20
13秒前
DKJ应助傅凡桃采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
HU完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
Vincento发布了新的文献求助30
20秒前
lzx发布了新的文献求助30
20秒前
ding应助泡泡采纳,获得10
20秒前
Wdw2236发布了新的文献求助10
20秒前
Cora发布了新的文献求助10
21秒前
msuyue完成签到,获得积分10
21秒前
snow发布了新的文献求助10
22秒前
咎冷亦发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
24秒前
25秒前
25秒前
非言墨语完成签到,获得积分10
26秒前
情怀应助Fiee采纳,获得10
27秒前
Wangpengfei给Wangpengfei的求助进行了留言
27秒前
菠萝发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
kuromi完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Developing Solid Oral Dosage Forms Pharmaceutical Theory and Practice (3rd Edition) 500
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Thermodynamics of Natural Systems 400
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6811719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8527458
关于积分的说明 18152851
捐赠科研通 6138263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3030040
邀请新用户注册赠送积分活动 2006667
关于科研通互助平台的介绍 2005502