Nanoreactor-Enabled Formation of Graphitic Film from a Non-Graphitizing Precursor at Low-Temperature
محل انتشار: مجله علم مواد و مهندسی ایران، دوره: 23، شماره: 2
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 17
فایل این مقاله در 22 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMSEI-23-2_001
تاریخ نمایه سازی: 22 مهر 1405
چکیده مقاله:
Gas-phase methods for graphite/graphene production, such as chemical vapor deposition (CVD), yield high-quality products but demand catalysts, substrates, high-purity hydrocarbon gases, specialized furnaces, and temperatures exceeding ۱۰۰۰ °C. Here, we demonstrate the synthesis of highly graphitized films with crystalline domains via low-temperature carbonization (۹۰۰ °C) of nanoporous polydivinylbenzene (PDVB) microspheres, without reliance on a CVD system or catalysts. The films formed on the inner surface of the furnace quartz tube and were characterized by Raman spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray Diffraction (XRD), and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Raman spectrum revealed a high graphitization degree (ID۱/IG = ۰.۷۸), surpassing reported values for catalyst-free plasma- or low-pressure-assisted CVD. XRD showed a sharp diffraction peak at ۲θ = ۲۶.۳۷° (d = ۳.۳۷ Å), exactly matching the (۰۰۲) plane of Graphite-۲H, while HRTEM and selected area electron diffraction confirmed crystalline domains with p۶۳/mmc symmetry. We propose that the intricate network of nanopores as nanoreactors in PDVB microspheres enables the generation and controlled release of fused benzene rings into the quartz tube, where they condense to form crystalline films. This approach reveals how a nanoscale confinement can be translated into a macroscopic, scalable route, offering a low-cost and facile method for graphite or graphene production.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Aliyeh Afzalalghom
School of Metallurgy & Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST)
Ali Beitollahi
School of Metallurgy & Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST)
Seyed Mohammad Mirkazemi
School of Metallurgy & Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST)
Mahdi Maleki
School of Metallurgy & Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST)
Hossein Sarpoolaky
School of Metallurgy & Materials Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST)
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :