On the interplay between plasma discharge instability and formation of free-standing graphene nanosheets in a dual-channel microwave plasma torch at atmospheric pressure
| Název česky | O vzájemném působení mezi nestabilitou plazmového výboje a tvorbou volně stojících grafenových nanosheetů v dvoukanálovém mikrovlnném plazmovém hořáku za atmosférického tlaku |
|---|---|
| Autoři | |
| Rok publikování | 2019 |
| Druh | Článek v odborném periodiku |
| Časopis / Zdroj | Journal of physics D: Applied physics |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| www | Full Text |
| Doi | http://dx.doi.org/10.1088/1361-6463/ab0f69 |
| Klíčová slova | graphene; nanosheet; carbon; microwave torch discharge; ethanol decomposition |
| Přiložené soubory | |
| Popis | Byl zkoumán vliv vzájemného působení mezi tokem plynu centrálním (Q (C)) a sekundárním (Q (S)) kanálem, jakož i dodávaným mikrovlnným výkonem (P_MW) během syntézy nanoheetů grafenu v konfiguraci dvoukanálové elektrody počas rozkladu etanolu v mikrovlnném plazmovém hořáku za atmosférického tlaku. V dvojkanálové konfiguraci může být plazmový výboj udržován i při vysokých průtocích etanolu díky oddělení argonového pracovního a nosného plynu. Nestabilita plazmového výboje byla ovlivněna hlavně zvýšením průtoku centrálního kanálu ale byl také pozorován menší vliv toku sekundárního kanálu. V závislosti na experimentálních podmínkách se syntetizovaný nanoprášek skládal z amorfního uhlíku a nanokrystalických diamantových nanočástic, defektních uhlíkových nanosheetů nebo několika vrstvových nanosheetů grafenu. Syntetizované nanosheety jsou obdélníkového tvaru s laterální velikostí několika stovek nanometrů a tlusté několik grafenových vrstev, jak ukazuje elektronová mikroskopie. Ramanova a rontgenová fotoelektronová spektroskopie syntetizovaných nanosheetů ukázala dobrý stupeň grafitizace, nízký obsah kyslíku a rostoucí kvalitu grafenových nanosheetů se zvyšující se mikrovlnnou energií. Počet defektů v syntetizovaných nanosheetech mohl být snížen prodloužením zóny růstu grafenu. Zvýšení poměru intenzity emisní čáry C_2 / C korelovalo se snížením počtu defektů ve struktuře nanosheetů grafenu. Dosažený výtěžek konverze ethanolu na grafenové nanosheety byl 8,3%, aniž by to negativně ovlivnilo kvalitu nanosheetů. |
| Související projekty: |