Letteratura scientifica selezionata sul tema "Oxydes 2D"
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Articoli di riviste sul tema "Oxydes 2D":
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Yin, Hongfei, Chunyu Yuan, Huijun Lv, Xulin He, Cheng Liao, Xiaoheng Liu e Yongzheng Zhang. "Construction of Electrostatic Self-Assembled 2D/2D CdIn2S4/g-C3N4 Heterojunctions for Efficient Visible-Light-Responsive Molecular Oxygen Activation". Nanomaterials 11, n. 9 (9 settembre 2021): 2342. http://dx.doi.org/10.3390/nano11092342.
Abstract (sommario):
Molecular oxygen activated by visible light to generate radicals with high oxidation ability exhibits great potential in environmental remediation The efficacy of molecular oxygen activation mainly depends on the separation and migration efficiency of the photoinduced charge carriers. In this work, 2D/2D CdIn2S4/g-C3N4 heterojunctions with different weight ratios were successfully fabricated by a simple electrostatic self-assembled route. The optimized sample with a weight ratio of 5:2 between CdIn2S4 and g-C3N4 showed the highest photocatalytic activity for tetracycline hydrochloride (TCH) degradation, which also displayed good photostability. The enhancement of the photocatalytic performance could be ascribed to the 2D/2D heterostructure; this unique 2D/2D structure could promote the separation and migration of the photoinduced charge carriers, which was beneficial for molecular oxygen activation, leading to an enhancement in photocatalytic activity. This work may possibly provide a scalable way for molecular oxygen activation in photocatalysis.
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Rowley-Neale, Samuel J., Jamie M. Fearn, Dale A. C. Brownson, Graham C. Smith, Xiaobo Ji e Craig E. Banks. "2D molybdenum disulphide (2D-MoS2) modified electrodes explored towards the oxygen reduction reaction". Nanoscale 8, n. 31 (2016): 14767–77. http://dx.doi.org/10.1039/c6nr04073j.
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Jian, Jiaying, Honglong Chang, Pengfan Dong, Zewen Bai e Kangnian Zuo. "A mechanism for the variation in the photoelectric performance of a photodetector based on CVD-grown 2D MoS2". RSC Advances 11, n. 9 (2021): 5204–17. http://dx.doi.org/10.1039/d0ra10302k.
Abstract (sommario):
The CVD-grown 2D MoS2 is the oxygen-doped MoS2. Annealing treatment can increase the O-doping concentration in the CVD-grown 2D MoS2 while vulcanization can make the CVD-grown 2D MoS2 transition from the an oxygen-doped state to the a pure state.
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Ozturk, Birol, Andres de-Luna-Bugallo, Eugen Panaitescu, Ann N. Chiaramonti, Fangze Liu, Anthony Vargas, Xueping Jiang et al. "Atomically thin layers of B–N–C–O with tunable composition". Science Advances 1, n. 6 (luglio 2015): e1500094. http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.1500094.
Abstract (sommario):
In recent times, atomically thin alloys of boron, nitrogen, and carbon have generated significant excitement as a composition-tunable two-dimensional (2D) material that demonstrates rich physics as well as application potentials. The possibility of tunably incorporating oxygen, a group VI element, into the honeycomb sp2-type 2D-BNC lattice is an intriguing idea from both fundamental and applied perspectives. We present the first report on an atomically thin quaternary alloy of boron, nitrogen, carbon, and oxygen (2D-BNCO). Our experiments suggest, and density functional theory (DFT) calculations corroborate, stable configurations of a honeycomb 2D-BNCO lattice. We observe micrometer-scale 2D-BNCO domains within a graphene-rich 2D-BNC matrix, and are able to control the area coverage and relative composition of these domains by varying the oxygen content in the growth setup. Macroscopic samples comprising 2D-BNCO domains in a graphene-rich 2D-BNC matrix show graphene-like gate-modulated electronic transport with mobility exceeding 500 cm2 V−1 s−1, and Arrhenius-like activated temperature dependence. Spin-polarized DFT calculations for nanoscale 2D-BNCO patches predict magnetic ground states originating from the B atoms closest to the O atoms and sizable (0.6 eV < Eg < 0.8 eV) band gaps in their density of states. These results suggest that 2D-BNCO with novel electronic and magnetic properties have great potential for nanoelectronics and spintronic applications in an atomically thin platform.
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Waheed, Abdul, Sadaf Siddique, Mutawara Mahmood Baig, Muhammad Taqi Mehran, Muhammad Iftikhar, Jamil Ahmad, Hassan A. Arafat e Faisal Shahzad. "2D/2D interfacial coupling of NiFe-LDH and Ti3C2T for oxygen evolution reaction". International Journal of Hydrogen Energy 72 (giugno 2024): 133–40. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.05.367.
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Fang, Hengyi, Taizhong Huang, Dong Liang, Ming Qiu, Yue Sun, Shuo Yao, Jiemei Yu et al. "Prussian blue analog-derived 2D ultrathin CoFe2O4 nanosheets as high-activity electrocatalysts for the oxygen evolution reaction in alkaline and neutral media". Journal of Materials Chemistry A 7, n. 13 (2019): 7328–32. http://dx.doi.org/10.1039/c9ta00640k.
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Je, Minyeong, Eun Seob Sim, Jungwook Woo, Heechae Choi e Yong-Chae Chung. "Manipulatable Interface Electric Field and Charge Transfer in a 2D/2D Heterojunction Photocatalyst via Oxygen Intercalation". Catalysts 10, n. 5 (25 aprile 2020): 469. http://dx.doi.org/10.3390/catal10050469.
Abstract (sommario):
Charge separation is the most important factor in determining the photocatalytic activity of a 2D/2D heterostructure. Despite the exclusive advantages of 2D/2D heterostructure semiconductor systems such as large surface/volume ratios, their use in photocatalysis is limited due to the low efficiency of charge separation and high recombination rates. As a remedy for the weak interlayer binding and low carrier transport efficiency in 2D/2D heterojunctioned semiconductors, we suggested an impurity intercalation method for the 2D/2D interface. PtS2/C3N4, as a prototype heterojunction material, was employed to investigate the effect of anion intercalation on the charge separation efficiency in a 2D/2D system using density functional theory. With oxygen intercalation at the PtS2/C3N4 interface, a reversed and stronger localized dipole moment and a built-in electric field were induced in the vertical direction of the PtS2/C3N4 interface. This theoretical work suggests that the anion intercalation method can be a way to control built-in electric fields and charge separation in designs of 2D/2D heterostructures that have high photocatalytic activity.
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Xu, Hanwen, Jiawei Zhu, Qianli Ma, Jingjing Ma, Huawei Bai, Lei Chen e Shichun Mu. "Two-Dimensional MoS2: Structural Properties, Synthesis Methods, and Regulation Strategies toward Oxygen Reduction". Micromachines 12, n. 3 (27 febbraio 2021): 240. http://dx.doi.org/10.3390/mi12030240.
Abstract (sommario):
Compared with three-dimensional (3D) and other materials, two-dimensional (2D) materials with unique properties such as high specific surface area, structurally adjustable band structure, and electromagnetic properties have attracted wide attention. In recent years, great progress has been made for 2D MoS2 in the field of electrocatalysis, and its exposed unsaturated edges are considered to be active sites of electrocatalytic reactions. In this review, we focus on the latest progress of 2D MoS2 in the oxygen reduction reaction (ORR) that has not received much attention. First, the basic properties of 2D MoS2 and its advantages in the ORR are introduced. Then, the synthesis methods of 2D MoS2 are summarized, and specific strategies for optimizing the performance of 2D MoS2 in ORRs, and the challenges and opportunities faced are discussed. Finally, the future of the 2D MoS2-based ORR catalysts is explored.
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Gao, Ge, Kang Wang e Xitao Wang. "2D/2D core/shell structure of FeCo2O4@NiMn LDH for efficient oxygen evolution reaction". Journal of Alloys and Compounds 937 (marzo 2023): 168478. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.168478.
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Yang, Xiaohang, Zhen Feng e Zhanyong Guo. "Theoretical Investigation on the Hydrogen Evolution, Oxygen Evolution, and Oxygen Reduction Reactions Performances of Two-Dimensional Metal-Organic Frameworks Fe3(C2X)12 (X = NH, O, S)". Molecules 27, n. 5 (24 febbraio 2022): 1528. http://dx.doi.org/10.3390/molecules27051528.
Abstract (sommario):
Two-dimensional metal-organic frameworks (2D MOFs) inherently consisting of metal entities and ligands are promising single-atom catalysts (SACs) for electrocatalytic chemical reactions. Three 2D Fe-MOFs with NH, O, and S ligands were designed using density functional theory calculations, and their feasibility as SACs for hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and oxygen reduction reaction (ORR) was investigated. The NH, O, and S ligands can be used to control electronic structures and catalysis performance in 2D Fe-MOF monolayers by tuning charge redistribution. The results confirm the Sabatier principle, which states that an ideal catalyst should provide reasonable adsorption energies for all reaction species. The 2D Fe-MOF nanomaterials may render highly-efficient HER, OER, and ORR by tuning the ligands. Therefore, we believe that this study will serve as a guide for developing of 2D MOF-based SACs for water splitting, fuel cells, and metal-air batteries.
Tesi sul tema "Oxydes 2D":
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Odziomek, Mateusz Janusz. "Colloidal Synthesis and Controlled 2D/3D Assemblies of Oxide Nanoparticles". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEN092/document.
Abstract (sommario):
La nanotechnologie est devenue un domaine clé de la technologie du XXIe siècle. L’important développement des approches pour la synthèse des nanoparticules (NPs) avec une composition, une taille et une forme désirées rend compte du potentiel de leur utilisation comme « blocs de construction » pour des structures de plus grande échelle. Cela permet d’envisager à la fois la fabrication de matériaux fonctionnels et de dispositifs directement à partir de colloïdes par approche ascendante et la conception de matériaux sur plusieurs échelles de grandeur. Le procédé utilise l'assemblage ou l'auto-assemblage de NPs et conduit à des matériaux avec des architectures différentes notamment 1D (bâtonnets), 2D (films) ou 3D (super-réseaux ou gels). Cependant, la plupart des assemblages 3D sont limités à l'échelle micrométrique et sont difficiles à contrôler. Pratiquement, la seule voie permettant la préparation de structures 3D macroscopiques à partir de NPs est la gélification et la préparation d'aérogels. Une voie alternative consiste à disperser les NPs dans une matrice, conduisant ainsi à un matériau composite massif, avec des NPs non agrégées distribuées de manière homogène.Le présent travail est consacré au développement de matériaux à partir de NPs d'oxydes métalliques (principalement Y3Al5O12: Ce et Li4Ti5O12) de différentes dimensions et pour diverses applications. La première partie de ce travail décrit la synthèse de NPs de YAG: Ce et de LTO par approche glycothermale. Dans le cas du YAG: Ce, les conditions de réaction ont été ajustées de façon appropriée pour obtenir des nanocristaux (NCs) non agrégés de quelques nanomètres. Des solutions colloïdales de différentes concentrations contenant de tels NCs ont été utilisées, pour la fabrication par la technique de « spin-coating », de films minces avec une épaisseur contrôlable. A l’inverse, la synthèse de LTO conduit à des NPs agrégées dans une structure hiérarchique très bénéfique pour les batteries au lithium. La grande surface spécifique et la porosité du matériau obtenu assurent en effet un échange efficace des ions lithium entre l'électrolyte et le matériau d'anode.Par ailleurs, les NCs de YAG: Ce ont été utilisés pour la préparation de matériaux monolithiques de grande taille avec une porosité et une transparence élevées. Pour cela, la solution colloïdale de NCs a été gélifiée par le changement brusque de la constante diélectrique du solvant de dispersion des NCs. Les gels ainsi obtenus ont été par la suite séchés de manière supercritique, donnant ainsi des aérogels à base de NPs de YAG:Ce, avec une porosité et une transparence élevées. La même approche s'est avérée appropriée pour d'autres systèmes à base de NPs de GdF3 ou de mélanges de NPS de YAG: Ce et de GdF3.Alternativement, les NPs de YAG: Ce ont été incorporées dans des aérogels de silice formant ainsi des aérogels macroscopiques robustes et hautement transparents présentant les propriétés des NPs incorporées. Ces aérogels composites ont été utilisés en tant que nouveaux types de capteurs pour les rayonnements ionisants de basse énergie dans les liquides ou les gaz. Leur porosité élevée permet un contact optimal entre l'émetteur radioactif et le scintillateur assurant ainsi une bonne récupération de l'énergie radioactiveNanotechnology has become a key domain of technology in XXI century. The great development of the synthetic approaches toward nanoparticles (NPs) with desired composition, size and shape expose the potential of their use as building blocks for larger scale structures. It allows fabrication of functional materials and devices directly from colloids by bottom-up approach, thus involving possibility of material design over several length scales. The process is referred to NPs assembly or self-assembly and leads to materials with varying architectures as for instance 1D (rods), 2D (films) or 3D (superlattices or gels). However most of 3D assemblies are limited to the micrometric scale and are difficult to control. Practically the only route allowing preparation of macroscopic 3D structures from NPs is their gelation and preparation of aerogels. As an alternative, NPs can be embedded in some matrix creating bulk composite material, with homogenously distributed non-aggregated NPs.Therefore, this work is devoted to development of materials with different dimensionalities for various applications from metal oxides NPs (mainly Y3Al5O12:Ce and Li4Ti5O12). The first part describes the syntheses of YAG:Ce and LTO NPs by glycothermal approach. In the case of YAG:Ce, the reactions conditions were appropriately adjusted in order to obtain non-aggregated nanocrystals (NCs) of few nanometers. The colloidal solution containing such NCs with different concentration was used for fabrication of thin films with controllable thickness by spin-coating method. Contrary, the synthesis of LTO led to aggregated NPs with hierarchical structuration which was highly beneficial for Li-ion batteries. The large surface area and porosity ensured efficient exchange of Li ions between electrolyte and anode material. Furthermore, the YAG:Ce NCs were used for preparation of macroscopic monoliths with high porosity and transparency. For that reason, colloidal solution of NCs was gelled by the abrupt change of solvent dielectric constant. The gels were further supercritically dried yielding YAG:Ce NPs-based aerogels with high porosity and transparency. The same approach turned o be appropriate for other systems like GdF3 or hybrid aerogels of YAG:Ce and GdF3.Alternatively, YAG:Ce NPs were incorporated into silica aerogels forming robust macroscopic and highly transparent aerogels exhibiting properties of incorporated NPs. They served for novel type of sensors for low-energy ionizing radiation in liquids and gases. Their high porosity assured well-developed contact between radioactive emitter and the scintillator ensuring good harvesting of radioactive energy
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Souza, dos Santos Edgar Gonzaga. "Etude théorique et expérimentale des propriétés magnétiques des oxydes de métaux de transition quasi-bidimensionnels du type AB2O6". Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENY047/document.
Abstract (sommario):
Ce travail a pour objectif de contribuer à l'étude du magnétisme dans les oxydes isolants de type AB_2O_6 (A= Fe, Co, Ni; B= Ta, Sb). Ces composés cristallisent dans une structure trirutile et présentent une variété très riche de phases magnétiques. Tous les ordres observés peuvent être classés comme antiferromagnétiques mais diffèrent d'un ordre simple de type Néel. En outre, les substitutions comme Fe_xCo_{1-x}Ta_2O_6, Fe_xNi_{1-x}Ta_2O_6 et Co_xNi_{1-x}Ta_2O_6 conduisent à des domaines de coexistence de phases magnétiques et à des points bicritiques dans les diagrammes de phases T(x). Une caractéristique particulièrement intéressante de ces composés est le caractère quasi-bidimensionnel de leur magnétisme, puisque les ions de métaux de transitions A apparaissent dans des réseaux plans séparés par deux plans d'ions non magnétiques B. Une forte anisotropie de champ cristallin est observée sur les sites magnétiques, résultant de la distorsion axiale des octaèdres d'oxygènes qui entourent ces ions A. Nous avons abordé deux aspects complémentaires: théorique et expérimental. Du point de vue théorique, une reformulation du modèle bidimensionnel jusqu'à present utilisée pour décrire la susceptibilité paramagnétique nous a permi d'obtenir des constants d'échange compatibles avec les types d'ordre magnétique planaire observés. Considérant que le caractère tridimensionnel des structures magnétiques révélées par diffraction neutronique indique l'importance du couplage entre plans, quoique faible, à basse température, nous proposons un modèle tridimensionnel coherent avec les ordonnements observés aussi dans le plan ab qu'au long de l'axe c. Du point de vue expérimental, nous faisons des substitutions sur le site non magnétique pour modifier de façon systematique l'espacement entre les plans magnétiques et, en consequence, le couplage entre eux. En particulier, nous avons synthétisé des composés du type ANb_xTa_{2-x}O_6 avec A = Fe, Ni et Co, restant dans le domaine de stabilité de la phase quadratique, puisque la présence de Nb favorise une phase orthorhombique. Une caractérisation structurale et magnétique de ces systèmes est faite par diffraction de rayons X et de neutrons, complétées par des mesures de susceptibilité magnétique, chaleur spécifique et aimantation en fonction du champ appliqué. Nous étudions également des séries avec Sb à la place de Nb où nous avons également effectué des remplacements sur le site magnétiqueThis work aims to contribute to the study of magnetism in insulating oxides of the type AB_2O _6 (A = Fe, Co, Ni, Ta = B, Sb). These compounds crystallize in a trirutile structure and present a rich variety of magnetic phases. All the observed orderings can be classified as antiferromagnetic, but they differ from a simple Néel type order. Moreover, substitutions such as Fe_xCo_{1-x}Ta_2O_6, Fe_xNi_{1-x}Ta_2O_6 and Co_xNi_{1-x}Ta_2O_6 produce several regions of phase coexistence and bicritical points in the phase diagram T vs. x. A particularly interesting characteristic of these compounds is the quasi-two-dimensional nature of their magnetism, since the transition-metal ions A appear in layers separated by two planes of the non-magnetic ions B. They also show strong crystal-field anisotropy on the magnetic sites due to axial distortion of the oxygen octahedra surrounding the A ions. Our approach involves two complementary aspects: theoretical and experimental. From the theoretical point of view, a reformulation of the two-dimensional model used until now to describe the paramagnetic susceptibility allows us to obtain exchange parameters compatible with the observed planar magnetic orderings. Considering that the three-dimensional character the magnetic structures revealed by neutron diffraction indicates that the coupling between planes, although weak, plays an important role to low temperatures, we propose a three-dimensional model consistent with the observed orderings both in the ab plane and along the c axis. From the experimental point of view, we make substitutions on the non-magnetic sites, in order to systematically modify the spacing between planes and, consequently, the coupling between them. In particular, we have synthesized compounds of type ANb_xTa_{2-x}O_6 with A = Fe, Ni and Co, remaining in the stability region of tetragonal phase, since the presence of Nb favors an orthorhombic phase. The structural and magnetic characterization of the systems is done via the X-ray and neutron diffraction as well as measurements of magnetic susceptibility, specific heat, and magnetization as a function of the applied field. We also study series with Sb in place of Nb where we additionally include substitutions in the magnetic site
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Ruano, Merchán Catalina. "Synthesis and characterization of 2D complex oxide films in the SrTiO₃/Pt(111)/Al₂O₃(0001) system". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0039.
Abstract (sommario):
La formation d’oxydes quasicristallins dodécagonaux 2D (OQC), ainsi que celle de phases approximantes associées ont été récemment rapportées dans des films minces dérivés des pérovskites BaTiO₃ ou SrTiO₃, déposés sur des monocristaux de Pt orientés (111). Ces structures 2D ajoutent de nouvelles fonctionnalités aux films ultra-minces d’oxydes ternaires supportés sur des métaux à l’approche de la limite 2D. Ici, nous utilisons une approche d’empilement de couches minces dans laquelle le monocristal est remplacé par une couche tampon de Pt(111), déposée par MBE sur un substrat d’Al₂O₃(0001). Un film ultra-mince de SrTiO₃ a ensuite été déposé par PLD. L’empilement de films est entièrement caractérisé par des techniques de diffraction (LEED, RHEED, XRD), de microscopie (STM, Nano-SAM,TEM) et de spectroscopie (XPS, AES). Nous rapportons la découverte de trois nouveaux approximants obtenus par réduction de ce système par recuit à haute température dans des conditions de vide poussé. Ces phases peuvent être décrites par trois pavages différents construits avec des éléments du pavage NGT. Un modèle atomique déterminé par DFT, en accord avec les observations expérimentales, est proposé pour chaque approximant. Cette approche en couche mince peut être utile pour explorer la formation de phases d’oxyde 2D complexes dans d’autres combinaisons métal-oxydeThe formation of 2D dodecagonal quasicrystalline oxides (OQC), as related approximant phases were recently reported in thin films derived from BaTiO₃ or SrTiO₃ perovskites deposited on (111)-oriented Pt single crystal. These 2D structures add novel functionalities to the ultra-thin films of ternary oxides supported on metals when approaching the 2D limit. Here, we use a thin film stacking approach in which the single crystal is replaced by a Pt (111) buffer layer, deposited by MBE on an Al₂O₃(0001) substrate. An ultra-thin film of SrTiO₃ was subsequently deposited by PLD. The film stacking is fully characterized by diffraction (LEED, RHEED, XRD),microscopy (STM, TEM, Nano-SAM) and spectroscopy (XPS, AES) techniques. We report the discovery of three OQC approximants obtained by reducing this system by annealing at high temperature under vacuum conditions. These phases can be described by three different tilings constructed with NGT elements. An atomic model determined by DFT, in agreement with the experimental observations, is proposed for each approximant. This thin-film approach can be useful for exploring the formation of complex 2D oxide phases in other metal-oxide combinations
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Souza, dos Santos Edgar Gonzaga. "Etude théorique et expérimentale des propriétés magnétiques des oxydes de métaux de transition quasi-bidimensionnels du type ABúO¦". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771466.
Abstract (sommario):
Ce travail a pour objectif de contribuer à l'étude du magnétisme dans les oxydes isolants de type AB_2O_6 (A= Fe, Co, Ni; B= Ta, Sb). Ces composés cristallisent dans une structure trirutile et présentent une variété très riche de phases magnétiques. Tous les ordres observés peuvent être classés comme antiferromagnétiques mais diffèrent d'un ordre simple de type Néel. En outre, les substitutions comme Fe_xCo_{1-x}Ta_2O_6, Fe_xNi_{1-x}Ta_2O_6 et Co_xNi_{1-x}Ta_2O_6 conduisent à des domaines de coexistence de phases magnétiques et à des points bicritiques dans les diagrammes de phases T(x). Une caractéristique particulièrement intéressante de ces composés est le caractère quasi-bidimensionnel de leur magnétisme, puisque les ions de métaux de transitions A apparaissent dans des réseaux plans séparés par deux plans d'ions non magnétiques B. Une forte anisotropie de champ cristallin est observée sur les sites magnétiques, résultant de la distorsion axiale des octaèdres d'oxygènes qui entourent ces ions A. Nous avons abordé deux aspects complémentaires: théorique et expérimental. Du point de vue théorique, une reformulation du modèle bidimensionnel jusqu'à present utilisée pour décrire la susceptibilité paramagnétique nous a permi d'obtenir des constants d'échange compatibles avec les types d'ordre magnétique planaire observés. Considérant que le caractère tridimensionnel des structures magnétiques révélées par diffraction neutronique indique l'importance du couplage entre plans, quoique faible, à basse température, nous proposons un modèle tridimensionnel coherent avec les ordonnements observés aussi dans le plan ab qu'au long de l'axe c. Du point de vue expérimental, nous faisons des substitutions sur le site non magnétique pour modifier de façon systematique l'espacement entre les plans magnétiques et, en consequence, le couplage entre eux. En particulier, nous avons synthétisé des composés du type ANb_xTa_{2-x}O_6 avec A = Fe, Ni et Co, restant dans le domaine de stabilité de la phase quadratique, puisque la présence de Nb favorise une phase orthorhombique. Une caractérisation structurale et magnétique de ces systèmes est faite par diffraction de rayons X et de neutrons, complétées par des mesures de susceptibilité magnétique, chaleur spécifique et aimantation en fonction du champ appliqué. Nous étudions également des séries avec Sb à la place de Nb où nous avons également effectué des remplacements sur le site magnétique.
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Santos, Edg. "Étude théorique et expérimentale des propriétés magnétiques des oxydes de métaux de transition quasi-bidimensionnels du type $\bm{AB_2}{\bf O}_{\bm 6}$". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00764155.
Abstract (sommario):
Ce travail a pour objectif de contribuer à l'étude du magnétisme dans les oxydes isolants de type $AB_2$O$_6$ ($A=$ Fe, Co, Ni; $B=$ Ta, Sb). Ces composés cristallisent dans une structure trirutile et présentent une variété très riche de phases magnétiques. Tous les ordres observés peuvent être classés comme antiferromagnétiques mais diffèrent d'un ordre simple de type Néel. En outre, les substitutions comme Fe$_x$Co$_{1-x}$Ta$_2$O$_6$, Fe$_x$Ni$_{1-x}$Ta$_2$O$_6$ et Co$_x$Ni$_{1-x}$Ta$_2$O$_6$ conduisent à des domaines de coexistence de phases magnétiques et à des points bicritiques dans les diagrammes de phases $T_N(x)$. Une caractéristique particulièrement intéressante de ces composés est le caractère quasi-bidimensionnel de leur magnétisme, puisque les ions de métaux de transitions $A$ apparaissent dans des réseaux plans séparés par deux plans d'ions non magnétiques $B$. Une forte anisotropie de champ cristallin est observée sur les sites magnétiques, résultant de la distorsion axiale des octaèdres d'oxygènes qui entourent ces ions $A$. Nous avons abordé deux aspects complémentaires: théorique et expérimental. Du point de vue théorique, une reformulation du modèle bidimensionnel jusqu'à present utilisée pour décrire la susceptibilité paramagnétique nous a permi d'obtenir des constants d'échange compatibles avec les types d'ordre magnétique planaire observés. Considérant que le caractère tridimensionnel des structures magnétiques révélées par diffraction neutronique indique l'importance du couplage entre plans, quoique faible, à basse température, nous proposons un modèle tridimensionnel coherent avec les ordres observés dans le plan $ab$ ainsi que le long de l'axe $c$. Du point de vue expérimental, nous faisons des substitutions sur le site non magnétique pour modifier de façon systematique l'espacement entre les plans magnétiques et, en consequence, le couplage entre eux. En particulier, nous avons synthétisé des composés du type $A$Nb$_x$Ta$_{2-x}$O$_6$ avec $A$ = Fe, Ni et Co, tout en restant dans le domaine de stabilité de la phase quadratique, puisque la présence de Nb favorise une phase orthorhombique. Une caractérisation structurale et magnétique de ces systèmes est faite par diffraction de rayons X et de neutrons, complétées par des mesures de susceptibilité magnétique, chaleur spécifique et aimantation en fonction du champ appliqué. Nous étudions également des séries avec Sb à la place de Nb où nous avons également effectué des remplacements sur le site magnétique.
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Meziane, Mohamed. "Modélisation 2D et 3D d'un écoulement gazeux instationnaire activé par décharges couronne dans un réacteur multi-pointes plan dédié à la décontamination des gaz". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00652493.
Abstract (sommario):
Cette thèse est dédiée à la modélisation des réacteurs plasmas utilisant des décharges électriques de type couronne pour la décontamination des gaz. Ces réacteurs ont notamment la possibilité de traiter les agents polluants lorsqu'ils sont présents en très faible concentration (quelques centaines de ppm) dans un mélange gazeux. Cependant, chaque traitement demande des paramétrages spécifiques du réacteur qui est le plus souvent étudié en " boîte-noire " c'est-à-dire en bilan énergétique moyen et en taux de conversion entrée-sortie. En effet, les phénomènes in situ à l'origine de la transformation des polluants sont très localisés et fortement instationnaires. Ils sont donc quasiment inaccessibles à la mesure expérimentale. Ainsi, le but de cette thèse est la mise au point d'une simulation performante, capable d'expliquer les processus réactifs, énergétiques et hydrodynamiques qui prennent naissance dans les canaux filamentaires des décharges et qui s'étendent progressivement à l'ensemble du volume du réacteur. Ce type de modélisation permettra à l'avenir d'aider au design des réacteurs et de minimiser leurs coûts de développement. La thèse est découpée en 5 chapitres principaux en plus de l'introduction et de la conclusion générale. Le premier chapitre décrit les principales caractéristiques des décharges couronne de type streamer à la pression atmosphérique ainsi que l'ensemble des phénomènes énergétiques, hydrodynamiques et cinétiques qui sont activés par leur passage. Le second chapitre présente les équations des modèles de la décharge et de l'écoulement réactif. Ce dernier est modélisé par les équations fluides d'un mélange réactif couplé avec l'équation de conservation de l'énergie des états vibrationnels. Un état de l'art de la modélisation des réacteurs corona est présenté suivi de la description du logiciel FLUENT choisi pour résoudre le système d'équations du modèle développé. Le chapitre 3 est dédié à la validation du modèle et des couplages décharge-gaz dans une configuration géométrique 2D. Les conditions de simulation sont celles d'une configuration expérimentale d'un réacteur mono-pointe plan développé dans le groupe et fonctionnant avec de l'air synthétique dans les conditions ambiantes de température et de pression. Les termes sources permettant de prendre en compte le passage périodique des décharges sont estimés à partir d'une simulation validée du développement des primary et secondary streamers. La simulation de l'écoulement prend en compte 10 espèces chimiques (dont les états métastables de la molécule d'azote et d'oxygène) réagissant selon 23 réactions. Les résultats ont permis de valider la procédure d'intégration des termes sources et de suivre en détail les variations de la température du gaz et des espèces chimiques en fonction du type d'écoulement (laminaire ou turbulent), de son orientation et du nombre de décharge traversant le gaz. Le chapitre 4 concerne la simulation 2D d'un réacteur multi-pointes-plan (jusqu'à 10 pointes) sur des durées allant jusqu'à 10ms avec une fréquence de répétition des décharges de 10kHz. Les simulations réalisées permettent de suivre et d'expliquer en détail la formation d'ozone puis la transformation d'un polluant test (de l'oxyde d'azote NO) en fonction du nombre de pointes en activité et des propriétés de l'écoulement. Enfin, le dernier chapitre montre les premiers résultats obtenus en 3D dans un cas mono-pointe et multi-pointe-plan.
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Thébaud, Simon. "Electron and phonon transport in disordered thermoelectric materials : dimensional confinement, resonant scattering and localization". Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1168/document.
Abstract (sommario):
Ces dernières décennies, l'urgence croissante de la crise énergétique et la prise de conscience qu'une grande partie de l'énergie utilisée dans le monde est dissipée sous forme de chaleur ont provoqué un engouement pour le développement de modules thermoélectriques performants. Ces dispositifs pourraient récupérer la chaleur provenant de procédés industriels ou d'autres sources, transformant un gradient de température en voltage grâce à l'effet Seebeck. Les matériaux thermoélectriques performants doivent posséder une faible conductivité thermique, une haute conductivité électrique et un grand coefficient Seebeck. L'optimisation simultanée de ces paramètres est un défi majeur pour la physique de la matière condensée et la science des matériaux. Dans l'optique d'améliorer les propriétés thermoélectriques de plusieurs matériaux prometteurs, nous explorons plusieurs stratégies dans lesquelles les défauts (substitutions atomiques, lacunes…), le désordre et le confinement dimensionnel jouent un rôle central. Nous réalisons des calculs en théorie de la fonctionnelle densité et des projections sur des orbitales de Wannier afin de construire des Hamiltoniens et des matrices dynamiques réalistes décrivant leur structure électronique et vibrationnelle dans l'espace réel. Ces paramètres sont ensuite utilisés pour calculer les propriétés de transport thermoélectrique en utilisant le formalisme de Kubo, l'équation de Boltzmann, le formalisme de Landauer et la méthode Chebyshev polynomial Green's function, qui permet un traitement exact du désordre. Nous étudions les propriétés de transport électronique et les performances thermoélectriques de deux matériaux prometteurs pour la production d'énergie à hautes températures, le titanate de strontium et l'oxyde de titane rutile. Nous obtenons un très bon accord entre nos prédictions et un grand nombre de données expérimentales. Nous montrons que l'augmentation du coefficient Seebeck observée dans les superlayers de titanate de strontium, jusque-là attribuée à des effets de confinement quantique, est en réalité très bien expliquée par l'hypothèse d'électrons délocalisés. Nous explorons les effets généraux des états résonant sur le transport électronique dans le cadre d'une étude modèle, et nous trouvons une augmentation d'un facteur six des performances thermoélectriques. Nous examinons ensuite le cas particulier du titanate de strontium, et nous montrons que les performances sont détruites par des effets de localisation si des atomes de Vanadium sont introduits comme impuretés résonantes. Nous étudions l'influence des défauts dans les matériaux bidimensionnels. Contrairement aux adatomes, nous montrons que les substitutions dans les dichalcogénures de métaux de transition ont pour effet de localiser les porteurs de charge. Nous étudions l'effet des lacunes sur le transport de phonons dans le graphène, et nous déterminons les taux de diffusion phonon-lacune. Nous obtenons un très bon accord entre notre théorie et des mesures de conductivité thermique dans des échantillons de graphène irradiés et de tailles finiesOver the past decades, the increasingly pressing need for clean energy sources and the realization that a huge proportion of the world energy consumption is wasted in heat have prompted great interest in developing efficient thermoelectric generation modules. These devices could harvest waste heat from industrial processes or other sources, turning a temperature gradient into a voltage through the Seebeck effect. Efficient thermoelectric materials should exhibit a low thermal conductivity, a high electrical conductivity and a high Seebeck coefficient. Simultaneously optimizing these parameters is a great challenge of condensed matter physics and materials science. With a view to enhance the thermoelectric properties of several promising materials, we explore several strategies in which defects (atomic substitutions, vacancies…), disorder and dimensional confinement play a crucial role. We perform density functional theory calculations and projections on Wannier orbitals to construct realistic Hamiltonians and dynamical matrices describing their electronic and vibrational structure in real space. These parameters are then used to compute the thermoelectric transport properties using the Kubo formalism, the Boltzmann transport equation, the Landauer formalism, and the Chebyshev polynomial Green's function method that allows for an exact treatment of disorder. We investigate the electronic transport properties and thermoelectric performances of two promising materials for high-temperature power generation, strontium titanate and rutile titanium dioxide. Comparison of our predictions with a wealth of experimental data yields a very good agreement. We show that the increase of the Seebeck coefficient observed in strontium titanate superlayers, until now attributed to quantum confinement effects, is in fact well explained assuming delocalized electrons. The general effects of resonant states on electronic transport are explored in a model study, showing a sixfold increase of the thermoelectric performances. The particular case of strontium titanate is then examined, and localization effects are shown to destroy the performances if Vanadium atoms are introduced as resonant impurities. The influence of defects in two-dimensional materials is investigated. Contrary to adatoms, substitutions in transition metal dichalcogenides are shown to localize the charge carriers. We study the effect of vacancies on phonon transport in graphene, and determine the phonon-vacancy scattering rate. Comparison with thermal conductivity data for irradiated and finite-size graphene samples yields a very good agreement between theory and experiments
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Lhuillier, Jérémy. "Accordabilité des composants photoniques à base de structures hybrides graphène/diélectrique adressables par la surface". Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2022. https://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_2022LYSEC008.pdf.
Abstract (sommario):
L’émergence d’une grande variété de structures photoniques, au cours des dernières décennies, a permis le développement de composants intégrés sur puce réalisant des fonctions optiques en espace libre de plus en plus complexes. Parmi elles, les structures diélectriques membranaires ont permis d’implémenter une large panoplie de composants optiques planaires, allant du filtrage spectral résonant à la mise en forme de faisceau avec de faibles pertes. Toutefois, si ces structures permettent d’obtenir un contrôle quasi-total du champ électromagnétique rayonné, ce contrôle est généralement statique et déterminé par la fabrication. Un nombre croissant d’applications – telles que les télécommunications en espace libre, les capteurs pour systèmes autonomes ou encore l’imagerie – nécessitent pourtant des composants photoniques agiles, motivant ainsi la recherche de moyens de contrôle actifs de la réponse optique à implémenter au sein des structures diélectriques. À cette fin, différentes propriétés du graphène s’avèrent prometteuses. En particulier, la possibilité de moduler dynamiquement son absorption ouvre de nombreuses perspectives pour le contrôle électrique et optique des structures photoniques intégrant du graphène. Des modulateurs électro-optiques et tout-optique ont ainsi pu être réalisés, s’appuyant sur le développement récent de procédés de transfert des matériaux 2D qui permettent aujourd’hui d’obtenir des structures hybrides graphène/diélectrique de grande qualité. Dans ce contexte, les travaux présentés dans cette thèse cherchent à exploiter l’absorption modulable du graphène pour obtenir une accordabilité dynamique de la réponse optique des composants adressables par la surface, dans le cas particulier de structures photoniques diélectriques travaillant dans le proche infrarouge. Un modèle générique de composant hybride diélectrique/ graphène est tout d’abord développé en théorie des modes couplés afin d’identifier les paramètres d’intérêt pour maximiser le contrôle permis par l’absorption du graphène. Dans le cas à une résonance, le comportement du système est principalement déterminé par la condition de couplage critique classiquement définie pour l’étude de l’absorption du graphène. Dans le cas à deux résonances en revanche, un nouveau paramètre de contrôle – associé à la différence d’absorption induite sur les résonances – permet d’obtenir un levier d’accordabilité supplémentaire. Différentes stratégies de maximisation de ce paramètre sont proposées et les procédés technologiques nécessaires à leur implémentation sont étudiés expérimentalement afin d’évaluer – par le biais de la spectroscopie Raman et de la spectroscopie de photoélectrons – leur effet sur la qualité structurelle et chimique du graphène, intégré dans de telles structures. La modulation spatiale de l’absorption du graphène – proposée pour différencier l’absorption induite sur différents modes optiques – est ensuite étudiée expérimentalement à l’aide de structures exploitant le transfert de charges entre le graphène et un oxyde à grand travail de sortie, à savoir l’oxyde de tungstène. Les dispositifs réalisés permettent d’obtenir une modulation du potentiel chimique du graphène de 0.1eV – caractérisée par nano-XPS (ligne ANTARES du synchrotron SOLEIL) et spectroscopie Raman – pouvant aboutir à une modulation de l’absorption supérieure à 70% pour certaines longueurs d’onde. Finalement, une architecture de composant hybride actif permettant d’obtenir un contrôle dynamique de l’émission laser est proposée. Cette architecture repose sur l’utilisation d’une membrane à brisure de symétrie verticale et permet, en principe, d’obtenir une commutation entre deux angles d’émission par la modulation de l’absorption du graphène. L’intérêt de ces structures pour parvenir à une accordabilité continue de l’angle d’émission est également exposéThe emergence of a wide variety of photonic structures over the past decades has enabled the realization of on-chip devices performing increasingly complex free-space optical functions. Among them, dielectric membrane structures have made it possible to implement a wide range of planar optical devices, ranging from resonant spectral filtering to beam shaping, with negligible losses. While these structures provide almost a full control of the radiated electromagnetic field, this control is usually static and determined by manufacturing. An increasing number of applications - such as free-space telecommunications, sensors for autonomous systems or imaging - require agile photonic devices, thus motivating the search for means of active control of the optical response to be implemented within the dielectric structures. To this purpose, various properties of graphene are proving promising. In particular, the capability to modulate its absorption opens up numerous prospects for the electrical and optical control of photonic structures that integrate graphene. This has led to the demonstration of various electro-optic and all-optical modulators, by leveraging the recently developed 2D material transfer processes, which have made it possible to obtain high-quality hybrid graphene/dielectric structures. In this context, the work presented in this thesis seeks to exploit graphene’s tunable absorption to achieve dynamic control of surface-addressable device’s optical response, in the special case of dielectric photonic structures operating in the near infrared. A generic coupled mode theory model is first developed and adapted to hybrid dielectric/ graphene structures in order to identify the key parameters for maximising the control allowed by graphene absorption. In the single resonance case, the system’s response is mainly determined by the critical coupling condition classically defined for the study of graphene’s absorption. In the two-resonance case however, a new control parameter – associated with the absorption difference between the resonances – provides an additional tunability factor. Different strategies for maximising this parameter are therefore proposed and the technological processes underlying their implementation are studied experimentally in order to assess - by means of Raman spectroscopy and photoelectron spectroscopy - their effect on the structural and chemical quality of graphene. The spatial modulation of graphene’s absorption – here proposed to differentiate the absorption induced on different optical modes – is then studied experimentally using structures exploiting the charge transfer effect at the interface between graphene and an oxide with high workfunction, namely tungsten oxide. The devices developed here allow to obtain a graphene’s chemical potential modulation of 0.1eV - characterized by nano-XPS (ANTARES beamline of the SOLEIL synchrotron) and Raman spectroscopy - which can lead to an absorption modulation higher than 70% for certain wavelengths. Ultimately, an active hybrid device architecture enabling dynamic control of the laser emission is proposed. This architecture is based on a vertical symmetry breaking membrane and allows us, in principle, to switch between two emission angles by modulating graphene’s absorption. The interest of these structures in achieving continuous tunability of the emission angle is also presented
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Gonzalez, Ortiz Dánae. "DEVELOPMENT OF POROUS MEMBRANES FROM EMULSIONS STABILIZED BY 2D NANOPARTICLES (h-BNNS)". Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2018. http://www.theses.fr/2018ENCM0006/document.
Abstract (sommario):
De nos jours, les émulsions stabilisées par adsorption de particules colloïdales à l'interface liquide-liquide (émulsions de Pickering) présentent un intérêt pour une grande variété d'applications allant des produits pharmaceutiques ou alimentaires aux modèles pour la préparation de nouveaux matériaux. Dans cette thèse, des émulsions huile-dans-eau (H/E) et eau-dans-huile (E/H) ont été efficacement stabilisées grâce à des particules inorganiques colloïdales (oxyde de graphène (GO) et nanofeuillets de nitrure de bore (h-BNNS)). L'adsorption de particules à l'interface huile-eau est induite par l'ajustement de la mouillabilité des particules dans les milieux liquides. Deux types d'émulsions, H/E et E/H, sont formées en utilisant des matériaux bidimensionnels qui possèdent des comportements hydrophiles différents. Les conditions requises pour atteindre l'émulsion la plus stable sont étudiées en variant la formulation de l’émulsion pour chaque type de particules. Les microstructures finales des émulsions peuvent être modifiées en ajustant leur composition initiale. L'utilisation d'une concentration élevée de particules améliore la stabilité des émulsions. Des émulsions à base de h-BNNS ont été rapportées dans ce travail pour la première fois et leur comportement a été profondément étudié. De plus, une nouvelle approche verte pour obtenir des membranes poreuses à base d'alcool polyvinylique (PVA) a été rapportée. Dans ce cas, l'ajout de PVA à l'émulsion augmente sa stabilité à long terme et permet sa mise en forme à l'aide de technologies conventionnelles telles que l’étalement. Les composites polymères obtenus à partir d'émulsions Pickering présentent une microporosité de 0,19 ± 0,03 µm ou 1,1 ± 0,3 µm en fonction du temps de séchage. Les membranes poreuses obtenues présentent de bonnes performances en matière de perméabilité à l'eau et de rejet des particules. Pour des membranes ayant une taille de pores d'environ 1,1 µm et une perméabilité à l'eau d'environ 2000 L / h / m2, un taux de rejection de 86% a été mesuré avec des particules de la même taille que les poresEmulsions stabilized through the adsorption of colloidal particles at the liquid-liquid interface have been of interest in a wide variety of applications, ranging from pharmaceutical or food products to templates for the preparation of new materials. In this thesis, oil-in-water (O/W) and water-in-oil (W/O) emulsions are efficiently stabilized using colloidal inorganic particles (graphene oxide (GO) and hexagonal boron nitride nanosheets (h-BNNS)). The adsorption of particles to the oil-water interface is induced by adjusting the particle wetting behavior in the liquid media. Two types of emulsions, O/W and W/O are formed by using two-dimensional materials possessing different hydrophilic behaviors. The conditions required to reach the most stable emulsion using two different types of particles at different formulations are investigated. The final microstructures of the mixtures are tailored by adjusting the initial composition of emulsion. The use of high concentration of particles leads to enhanced stability of particles-stabilized emulsions. h-BNNS based emulsions were reported in this work for the first time and their behavior was deeply investigated. Furthermore, a novel green approach to obtain polyvinyl alcohol (PVA)-based porous membranes was reported. In this case, the addition of PVA to the emulsion increases its long term stability and allows its shaping using conventional technologies such as casting. The polymer composites obtained from emulsions stabilized with inorganic particles exhibit microporosity, showing typical pore dimensions of 0.19 ± 0.03 µm or 1.1 ± 0.3 µm depending on the curing time. These obtained porous membranes display good performance in water permeability and particle rejection. Membranes displaying a pore size about 1.1 µm showed water permeability about 2000 L/h m2 bar, and a rejection rate of 86 % with particles of the same size than the pores
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Sutrisno, Hari. "Synthèse et caractérisation d'oxyde de titane (TiO2) micro-mésostructuré à dimensionnalité contrôlée (0D, 1D, 2D et 3D)". Nantes, 2001. http://www.theses.fr/2001NANT2098.
Abstract (sommario):
Depuis ces dernières années, la chimie du titane et plus particulièrement celle du dioxyde (TiO2) fait l'objet d'une grande activité de recherche tant sur le plan fondamental qu'appliqué. Les principales applications concernent, en effet, des thématiques associées aux problèmes de protection de l'environnement qui ont pour objectifs la purification de l'air et la dépollution de l'eau à travers la photocatalyse. Dans de telles applications, les performances de TiO2 pourraient être optimisées par un contrôle spécifique, à l'échelle micro- ou mésostructurale, de la morphologie du matériau. La nano-structuration de TiO2 peut s'avérer également très intéressante dans la réalisation de membranes pour la séparation des gaz, de matériaux d'électrode nanoporeux pour le développement de nouveaux types de cellules solaires, et comme couches actives dans la conception de systèmes électrochromes. . .
Capitoli di libri sul tema "Oxydes 2D":
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Armbruster, Wolfgang, Justin S. Hardi e Michael Oschwald. "Experimental Investigation of Injection-Coupled High-Frequency Combustion Instabilities". In Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, 249–62. Cham: Springer International Publishing, 2020. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-53847-7_16.
Abstract (sommario):
Abstract Self-excited high-frequency combustion instabilities were investigated in a 42-injector cryogenic rocket combustor under representative conditions. In previous research it was found that the instabilities are connected to acoustic resonance of the shear-coaxial injectors. In order to gain a better understanding of the flame dynamics during instabilities, an optical access window was realised in the research combustor. This allowed 2D visualisation of supercritical flame response to acoustics under conditions similar to those found in European launcher engines. Through the window, high-speed imaging of the flame was conducted. Dynamic Mode Decomposition was applied to analyse the flame dynamics at specific frequencies, and was able to isolate the flame response to injector or combustion chamber acoustic modes. The flame response at the eigenfrequencies of the oxygen injectors showed symmetric and longitudinal wave-like structures on the dense oxygen core. With the gained understanding of the BKD coupling mechanism it was possible to derive LOX injector geometry changes in order to reduce the risks of injection-coupled instabilities for future cryogenic rocket engines.
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Asokan, Arunchander, Chao Liu, Shaik Gouse Peera e A. Mohammed Hussain. "Electrocatalysts Derived from 2D Mxenes for Oxygen Reduction and Hydrogen Evolution Reactions". In ACS Symposium Series, 167–89. Washington, DC: American Chemical Society, 2020. http://dx.doi.org/10.1021/bk-2020-1353.ch008.
3
Mukherjee, Debdyuti, e S. Sampath. "Two-Dimensional, Layered Materials as Catalysts for Oxygen Reduction Reaction". In 2D Inorganic Materials beyond Graphene, 103–36. WORLD SCIENTIFIC (EUROPE), 2017. http://dx.doi.org/10.1142/9781786342706_0003.
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Patra, Abhinandan, e Chandra Sekhar Rout. "Engineered 2D materials for oxygen reduction reaction (ORR)". In Engineered 2D Materials for Electrocatalysis Applications, 5–1. IOP Publishing, 2024. http://dx.doi.org/10.1088/978-0-7503-5719-7ch5.
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Shinde, Pratik V., Komal N. Patil, Vitthal M. Shinde e Chandra Sekhar Rout. "Engineered 2D materials for oxygen evolution reaction (OER)". In Engineered 2D Materials for Electrocatalysis Applications, 4–1. IOP Publishing, 2024. http://dx.doi.org/10.1088/978-0-7503-5719-7ch4.
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E. Abd El-Samad, Alaa, Radwa S. Mostafa, Hager H. Zeenelabden, Menahtullah M. Mabrouk, Ahmed Mourtada Elseman, Nasr Gad, Mostafa El-Aasser e Mohamed M. Rashad. "Mixed 2D-3D Halide Perovskite Solar Cells". In Solar Cells [Working Title]. IntechOpen, 2021. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.97684.
Abstract (sommario):
The 3D-perovskite halides have gained a considerable reputation versus their counterpart semiconductor materials since they achieved a remarkable high-power conversion efficiency of 25.2% within a decade. Perovskite solar cells also have some problems as lattice degradation and sensitivity against moisture, oxygen, and strong irradiation. The perovskite instability is the drawback in front of this emerging technology towards mass production and commercialization. 2D-perovskites, with the general formula A2Bn − 1MnX3n + 1, have been recently introduced to overcome some of the drawbacks of the stability of 3D-perovskites; however, this is at the expense of sacrificing a part of the power conversion efficiency. Mixed 2D/3D perovskites could solve this dilemma towards the way to high stability-efficiency perovskites. The research is expected to obtain highly stable and efficient mixed 2D/3D perovskite solar cells in the few coming years. This chapter reviews 2D-perovskites’ achieved progress, highlighting their properties, current trends, challenges, and future prospects.
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Kumar, Praveen, e Amit Jaiswal. "2D Molybdenum Disulfide (MoS2 ) Nanosheets: An Emerging Antibacterial Agent". In Recent Trends and The Future of Antimicrobial Agents - Part 2, 172–89. BENTHAM SCIENCE PUBLISHERS, 2023. http://dx.doi.org/10.2174/9789815123975123010011.
Abstract (sommario):
The development of resistance against antibiotics in microorganisms has led to the search for alternatives that can effectively kill microbes and will have a lesser probability of the generation of resistance. In this regard, nanomaterials have emerged as protagonists demonstrating efficient antibacterial activities against drug-resistant strains. Amongst nanomaterials, 2D nanosheets have attracted attention as an antibacterial agent due to their sheet-like features, having sharp edges and corners which can pierce through bacterial membranes, subsequently leading to membrane damage. The present chapter discusses the antibacterial potential of one such 2D material, transition metal dichalcogenides, specifically MoS2 nanosheets and their composites. A brief discussion about the synthesis of MoS2 nanosheets is presented, and a detailed overview of its application as an antibacterial agent is illustrated. The mechanism of action of antibacterial activity of 2D MoS2 nanosheets is discussed, which shows that these nanosheets can cause bacterial cell death through membrane damage and depolarization, metabolic inactivation and generation of reactive oxygen species (ROS). Further, the photothermal property and the intrinsic peroxidase-like activity in certain conditions can also show antibacterial activity, which is summarized in the chapter along with the biocompatibility evaluation.
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S. Alegaonkar, Prashant, Vasant N. Bhoraskar e Sudha V. Bhoraskar. "Polyimide: From Radiation-Induced Degradation Stability to Flat, Flexible Devices". In Polyimide [Working Title]. IntechOpen, 2021. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.101322.
Abstract (sommario):
Polyimide (PI, PMDA-ODA, C22H11N2O5, Kapton-H), is a class of polymer, extensively used in microelectronics and space technology, due to its exceptional mechanical, dielectric, and chemical properties. In space, PI heat shield experiences a harsh environment of energetic electrons, ultra-violet radiation, and atomic oxygen, causing degradation and erosion. Radiation-assisted physicochemical surface modulations in PI, in view of understanding and reducing the degradation in laboratory-based systems, are discussed in the chapter. Strategies for the design and development of 2D, flat, and flexible electromechanical devices by swift heavy ion induced bulk modifications in PI are also described. Fabrication of a couple of such devices, including their performance analysis, is presented.
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Shah, Ruchit, Carolyn Salafia, Theresa Girardi, Pratipaul Persaud, Jessica Brunner, Emily S. Barrett, Thomas O’Connor e Richard K. Miller. "Placental growth and development analyzed through 2D and 3D fractals." In Fractal Analysis - Applications and Updates [Working Title]. IntechOpen, 2023. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.1001929.
Abstract (sommario):
Fractal geometry has many applications in physiology and anatomy, providing novel insights into the structure and function of biological systems and organs, including the placenta. The placenta is a vital fetal organ that is the means by which essential nutrients and oxygen are extracted from maternal blood and transferred to the developing fetus. Anatomically, the placenta is a highly intricate structure exhibiting self-similarity at different scales. The complex relationship between placental function in nutrient transfer and fetal growth follows the allometric metabolic scaling law. Variability of shape of the placental chorionic plate, a 2D plane which contains the major chorionic arteries and veins, has been linked to measures of child health and neurodevelopmental outcomes. The microscopic arrangement of chorionic villi have also been demonstrated to have fractal properties that vary by gestational age and in different pathological conditions. Geographical Information Systems theory could be used to analyze the placental topography in the context of its surface vasculature and measures of spatial autocorrelation can model placental growth and development over gestation. An ideal model would mark timing, nature, and severity of gestational pathology modifying placental growth and, by extension, fetal development that leads to poor pregnancy outcomes.
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Ponce, Ingrid, José H. Zagal e Ana María Méndez-Torres. "Electrocatalytic Self-Assembled Nanoarchitectonics for Clean Energy Conversion Applications". In Self-Assembly of Materials and Supramolecular Structures [Working Title]. IntechOpen, 2022. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.108004.
Abstract (sommario):
The general trends in the construction of highly active electrode devices are focused on the science of materials. These are useful for developing 2D nanostructured electrodes, with well-defined active sites, which are excellent approaches for understanding the fundamentals of electrocatalytic reactions. Here we present an overview of the experimental self-assembled molecular catalyst configurations to develop excellent electrode materials containing molecular catalysts for energy conversion device applications. First, by applying well-known reactivity descriptors for electrocatalysis, nanoarchitectonics, and the self-assembled concept, we summarize the main molecular building blocks to achieve a technology system for arranging by a rational design, nanoscale structural units configuration that promotes electrocatalytic reactions such as oxygen reaction reduction (ORR) and water-splitting reactions. We focus the discussion on the MN4 molecular catalyst linked to electrode surfaces with the help of the axial blocks, bio-inspired self-assembled approaches such as biomimetic models of metalloenzymes active sites, and molybdenum sulfide clusters for hydrogen evolution reaction (HER). We briefly discuss the advantages of developing host-guest self-assembled molecular catalyst systems based on cyclodextrins anchored to electrodes to get well-defined active sites with local environment control.
Atti di convegni sul tema "Oxydes 2D":
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Gogina, A. A., I. I. Klimovskikh, D. A. Estyunin, S. O. Filnov e A. M. Shikin. "Dirac cone manipulation via bismuth and oxygen intercalation underneath graphene on Re(0001)". In PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONGRESS ON GRAPHENE, 2D MATERIALS AND APPLICATIONS (2D MATERIALS 2019). AIP Publishing, 2021. http://dx.doi.org/10.1063/5.0056673.
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Mojena, D., C. Lopez-Serrano, N. Lopez-Ruiz, J. L. Jorcano e P. Acedo. "Optical Real-time Oxygen Monitoring in 2D Tissues". In Fourier Transform Spectroscopy. Washington, D.C.: OSA, 2019. http://dx.doi.org/10.1364/fts.2019.jth2a.26.
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Frank, Andreas O., e C. J. Charles Chuong. "Modelling of Oxygen Diffusion in Pulmonary Capillaries". In ASME 1997 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 1997. http://dx.doi.org/10.1115/imece1997-0220.
Abstract (sommario):
Abstract Oxygen (O2) uptake by the lungs occurs from the alveolar air space to hemoglobin (Hb) in the red blood cell (RBC), which can conceptually be separated into membrane and red cell segments (Roughton and Forster Equation) [8]. The objective of this study was to determine O2 uptake using the finite element method (FEM) and assess the effects of geometry. We developed a modified 2D model representing the sheet flow characteristics of the pulmonary capillaries [2]. Analysis of an axisymmetric model of comparable hematocrit (Hct) was also carried out. The Nusselt number was used to assess the efficiency in oxygen transport of these two geometric configurations.
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Nikolai, W. L., R. C. Jensen e Robert D. Coombe. "Chemical production and reaction of metastable N(2D) for short-wavelength chemical lasers". In OSA Annual Meeting. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 1986. http://dx.doi.org/10.1364/oam.1986.wh2.
Abstract (sommario):
Metastable N(2D) is selectively produced (yield ≥ 85%) in the reaction of oxygen atoms and cyanogen radicals. We have made oxygen atoms at densities >1015 molecules cm−3 via the reaction of fluorine atoms with water. Yields approach 100% and modeling indicates scaling to short-wavelength chemical laser (SWCL) device levels is possible. We have also produced cyanogen radicals via the reaction of fluorine atoms with HCN and will present our results on the rate constant, CN yield, and scaling potential for this reaction. This latter category includes measurements of the rate constants for reaction of CN with various species we envision will be present in a SWCL device. N(2D) reacts rapidly with Cl2 and is constrained by spin and orbital angular momentum conservation to produce NCl(b,a). We present our results on NCl(b,a) yields and quenching by species envisioned to be present in a SWCL device.
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Duan, Mei Mei, Chang Zhe Wu, Xiao Lin Huo e Ming Li. "A 2D analysis of oxygen transportation in a novel bioreactor based on oxygen carrier for bio-artificial liver support system". In 2011 International Symposium on Bioelectronics and Bioinformatics (ISBB). IEEE, 2011. http://dx.doi.org/10.1109/isbb.2011.6107661.
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Singh, Deobrat, Sanjeev K. Gupta e Yogesh Sonvane. "Effect of oxygen atom on electronic and optical properties of 2D monolayer of PtS2". In DAE SOLID STATE PHYSICS SYMPOSIUM 2016. Author(s), 2017. http://dx.doi.org/10.1063/1.4980577.
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Kundu, Pijus, Sankhya Bhattacharya, Shih-Yi Liu, Fu-Rong Chen e Fan-Gang Tseng. "In-situ tem study of highly stable oxygen nanobubbles in quasi-2D liquid system". In 2018 IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). IEEE, 2018. http://dx.doi.org/10.1109/memsys.2018.8346801.
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Gerard, Mathias, Jean-Philippe Poirot-Crouvezier, Daniel Hissel e Marie-Cecile Pe´ra. "Oxygen Starvation Effects on PEMFC Durability". In ASME 2010 8th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology. ASMEDC, 2010. http://dx.doi.org/10.1115/fuelcell2010-33173.
Abstract (sommario):
The problem of oxygen starvation on PEMFC is often observed (partially or totally in a cell). It is caused by water management problems (water droplet in the channels) or air management faults (delay during peak power). In our previous work, the current distribution has been measured along the cell during air starvation and calculated by modeling; the effects of the local temperature and the hygrometry in the MEA have been identified. However the mechanisms of degradation are still not completely understood. Several points have to be investigated like the short and long dated changes in performances and the degradation mechanisms in such a condition. In this paper, the study is completed by two sets of experiments. The first one is carried out with a bi-cell stack developed with specific design to compute the local current density by measuring the local induced magnetic field. Secondly, a long time ageing test is run with a 6 cells stack (220 cm2) during oxygen starvation cycling conditions. Both tests (with characterizations) coupled with the 2D serpentine meshing stack model (taking into account transport phenomena, heat transfer and semi-empirical electrochemical reactions) provide information on the MEA local conditions effects during oxygen starvation. Especially the different reaction mechanisms at the cathode side are explained likewise the consequences on ageing.
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Bagsican, Filchito Renee, Iwao Kawayama, Andrew Winchester, Sujoy Ghosh, Xiang Zhang, Lulu Ma, Minjie Wang et al. "Temperature programmed desorption measurements of oxygen molecules in 2D materials using laser terahertz emission microscopy". In 2016 41st International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz waves (IRMMW-THz). IEEE, 2016. http://dx.doi.org/10.1109/irmmw-thz.2016.7758578.
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Rios, J. Federico Ramirez, S. A. Perez Garcia, M. Moreno Moreno e A. Morales Sanchez. "2D simulation of the resistive state in bipolar resistive switching memories based on oxygen vacancies". In 2022 IEEE Latin American Electron Devices Conference (LAEDC). IEEE, 2022. http://dx.doi.org/10.1109/laedc54796.2022.9908188.