journal article·2013-10

Electron-irradiation-induced reinforcement of reduced graphene oxide papers

Enze Jin, Jianying He, Kaixuan Sheng, Zhiliang Zhang, Gaoquan Shi, Quanshui Zheng

Acta Materialia· Volume 61· Issue 17
Publisher page

Abstract

Abstract Here we show that the graphene sheets in reduced graphene oxide papers (rGOPs) can be cross-linked by electron-irradiation-induced sp 3 carbon atoms, resulting in significant enhancements in both the mechanical and electrical properties compared to unirradiated rGOPs. We find that the residual oxygen-containing functional groups in rGOPs are removed during irradiation. We also observe that the Wigner energy release temperature in rGOPs is 102–188 °C, which is lower than that (∼200 °C) in pure graphite. The mechanisms to form sp 3 cross-links and the evolutions of sp 3 carbon atoms under irradiation are revealed through molecular dynamics simulations.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Advancements in Battery Materials · Graphite, nuclear technology, radiation studies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (54)

Show source-provided references
1. Stankovich · Nature · 2006 · 442 · 28210.1038/nature04969 ↗
2. Xu · J Phys Chem C · 2008 · 112 · 1984110.1021/jp807989b ↗
3. Li · Nat Nanotechnol · 2008 · 3 · 10110.1038/nnano.2007.451 ↗
4. Chen · Adv Mater · 2008 · 20 · 355710.1002/adma.200800757 ↗
5. Dikin · Nature · 2007 · 448 · 45710.1038/nature06016 ↗
6. Geim · Nat Mater · 2007 · 6 · 18310.1038/nmat1849 ↗
7. Lee · Science · 2008 · 321 · 38510.1126/science.1157996 ↗
8. White · Nano Lett · 2007 · 7 · 82510.1021/nl0627745 ↗
9. McAllister · Chem Mater · 2007 · 19 · 439610.1021/cm0630800 ↗
10. Compton · Small · 2010 · 6 · 71110.1002/smll.200901934 ↗
11. Bai · Adv Mater · 2011 · 23 · 108910.1002/adma.201003753 ↗
12. Novoselov · Science · 2004 · 306 · 66610.1126/science.1102896 ↗
13. Park · J Phys Chem C · 2009 · 113 · 1580110.1021/jp907613s ↗
14. Gao · ACS Nano · 2011 · 5 · 213410.1021/nn103331x ↗
15. Park · ACS Nano · 2008 · 2 · 57210.1021/nn700349a ↗
16. Liu · J Mater Chem · 2011 · 21 · 670710.1039/c1jm10300h ↗
17. Krasheninnikov · Nat Mater · 2007 · 6 · 72310.1038/nmat1996 ↗
18. Kis · Nat Mater · 2004 · 3 · 15310.1038/nmat1076 ↗
19. Peng · Nat Nanotechnol · 2008 · 3 · 62610.1038/nnano.2008.211 ↗
20. Wang · Adv Mater · 2007 · 19 · 125710.1002/adma.200602140 ↗
21. Charlier · J Phys Chem Solids · 1996 · 57 · 95710.1016/0022-3697(95)00382-7 ↗
22. Agrawal · Appl Phys Lett · 2007 · 90 · 19310410.1063/1.2737127 ↗
23. Kumar · Int J Electrochem Sci · 2011 · 434186
24. Ferrari · Phys Rev B · 2000 · 61 · 1409510.1103/PhysRevB.61.14095 ↗
25. Eda · Nat Nanotechnol · 2008 · 3 · 27010.1038/nnano.2008.83 ↗
26. Pei · Carbon · 2010 · 48 · 446610.1016/j.carbon.2010.08.006 ↗
27. Huhtala · Phys Rev B · 2004 · 70 · 1409510.1103/PhysRevB.70.045404 ↗
28. Girifalco · Phys Rev B · 2002 · 65 · 40110.1103/PhysRevB.65.125404 ↗
29. Wigner · J Appl Phys · 1946 · 17 · 85710.1063/1.1707653 ↗
30. Mitchell · Nature · 1965 · 208 · 63810.1038/208638a0 ↗
31. Niwase · Phys Rev B · 1995 · 52 · 1578510.1103/PhysRevB.52.15785 ↗
32. Ewels · Phys Rev Lett · 2003 · 91 · 02550510.1103/PhysRevLett.91.025505 ↗
33. Urita · Phys Rev Lett · 2005 · 94 · 15550210.1103/PhysRevLett.94.155502 ↗
34. Plimpton · J Comput Phys · 1995 · 117 · 110.1006/jcph.1995.1039 ↗
35. Brenner · J Phys Condens Matter · 2002 · 14 · 78310.1088/0953-8984/14/4/312 ↗
36. Ziegler · 1985
37. Nordlund · Nucl Instrum Methods B · 1997 · 132 · 4510.1016/S0168-583X(97)00447-3 ↗
38. Lehtinen · Phys Rev B · 2010 · 81 · 15340110.1103/PhysRevB.81.153401 ↗
39. Bellido · J Phys Chem C · 2012 · 116 · 404410.1021/jp208049t ↗
40. Nordlund · C R Phys · 2008 · 9 · 34310.1016/j.crhy.2007.10.012 ↗
41. Smith · J Appl Phys · 2001 · 90 · 350910.1063/1.1383020 ↗
42. Ziegler · 1985
43. Benyagoub · Appl Phys Lett · 2006 · 89 · 24191410.1063/1.2405410 ↗
44. Eda · Adv Mater · 2010 · 22 · 239210.1002/adma.200903689 ↗
45. Nair · Science · 2012 · 335 · 44210.1126/science.1211694 ↗
46. Steffen · Phys Rev Lett · 1992 · 68 · 172610.1103/PhysRevLett.68.1726 ↗
47. Abe · Nucl Instrum Methods B · 1997 · 127 · 68110.1016/S0168-583X(96)01155-X ↗
48. Thrower · Br J Appl Phys · 1964 · 15 · 115310.1088/0508-3443/15/10/302 ↗
49. Kelly · J Vac Sci Technol A · 1986 · 4 · 117110.1116/1.573432 ↗
50. Tanabe · Appl Phys Lett · 1992 · 61 · 163810.1063/1.108436 ↗
51. Banhart · Rep Prog Phys · 1999 · 62 · 118110.1088/0034-4885/62/8/201 ↗
52. Ubbelohde · 1960
53. Bosak · Phys Rev B · 2007 · 75 · 15340810.1103/PhysRevB.75.153408 ↗
54. Gu JL, Liu H, Gao Y. International symposium of carbon, Tokyo, Japan; 1998. p. 570.