Adsorption and diffusion of oxygen on single-layer graphene with topological defects

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 117, Issue 20, 2013, Pages 10366-10374

  Mehmood, Faisal ^a   Pachter, Ruth ^a   Lu, Weijie ^a   Boeckl, John J ^a  

^a AIR FORCE RESEARCH LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION ENERGIES; CARBON NANOTUBE GROWTH; DIFFUSION OF OXYGENS; DIFFUSION PATHWAYS; EXCHANGE-CORRELATION FUNCTIONALS; LOCAL ENVIRONMENTS; STONE-WALES DEFECTS; TOPOLOGICAL DEFECT;

ACTIVATION ENERGY; CHARGE TRANSFER; DEFECTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIFFUSION; GAS ADSORPTION; GRAPHENE; MORPHOLOGY; OXYGEN; POINT DEFECTS; SILICON CARBIDE; VAN DER WAALS FORCES;

OXYGEN VACANCIES;

EID: 84878124664     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp312159v     Document Type: Article

References (75)

1. Li, J.-L.; Kudin, K. N.; McAllister, M. J.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A.; Car, R. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 176101
2. Sun, T.; Fabris, S. Nano Lett. 2011, 12, 17
3. Liu, L.; Ryu, S.; Tomasik, M. R.; Stolyarova, E.; Jung, N.; Hybertsen, M. S.; Steigerwald, M. L.; Brus, L. E.; Flynn, G. W. Nano Lett. 2008, 8, 1965
4. Cai, W.; Piner, R. D.; Stadermann, F. J.; Park, S.; Shaibat, M. A.; Ishii, Y.; Yang, D.; Velamakanni, A.; An, S. J.; Stoller, M.; An, J.; Chen, D.; Ruoff, R. S. Science (Washington, DC, U. S.) 2008, 321, 1815
5. Loh, K. P.; Bao, Q.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Chem. 2010, 2, 1015
6. Zhu, J.; Li, Y.; Chen, Y.; Wang, J.; Zhang, B.; Zhang, J.; Blau, W. J. Carbon 2011, 49, 1900
7. Lin, Z.; Liu, Y.; Yao, Y.; Hildreth, O. J.; Li, Z.; Moon, K.; Wong, C.-p. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7120
8. Dreyer, D. R.; Park, S.; Bielawski, C. W.; Ruoff, R. S. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228
9. Larciprete, R.; Fabris, S.; Sun, T.; Lacovig, P.; Baraldi, A.; Lizzit, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17315
10. Gomez-Navarro, C.; Meyer, J. C.; Sundaram, R. S.; Chuvilin, A.; Kurasch, S.; Burghard, M.; Kern, K.; Kaiser, U. Nano Lett. 2010, 10, 1144
11. Mkhoyan, K. A.; Contryman, A. W.; Silcox, J.; Stewart, D. A.; Eda, G.; Mattevi, C.; Miller, S.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2009, 9, 1058
12. Bagri, A.; Mattevi, C.; Acik, M.; Chabal, Y. J.; Chhowalla, M.; Shenoy, V. B. Nat. Chem. 2010, 2, 581
13. Xu, Z.; Xue, K. Nanotechnology 2010, 21, 045704
14. Conner, W. C., Jr.; Falconer, J. L. Chem. Rev. (Washington, D. C.) 1995, 95, 759
15. Laine, N. R.; Vastola, F. J.; Walker, P. L., Jr. J. Phys. Chem. 1963, 67, 2030
16. Walker, P. L., Jr; Taylor, R. L.; Ranish, J. M. Carbon 1991, 29, 411
17. Yang, R. T.; Wong, C. J. Chem. Phys. 1981, 75, 4471
18. Suarez, A. M.; Radovic, L. R.; Bar-Ziv, E.; Sofo, J. O. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 146802/1
19. Radovic, L. R.; Silva-Tapia, A. B.; Vallejos-Burgos, F. Carbon 2011, 49, 4218
20. Radovic, L. R.; Suarez, A.; Vallejos-Burgos, F.; Sofo, J. O. Carbon 2011, 49, 4226
21. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2011, 5, 26
22. Lusk, M. T.; Carr, L. D. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 175503/1
23. Appelhans, D. J.; Carr, L. D.; Lusk, M. T. New J. Phys. 2010, 12, 125006
24. Girit, C. O.; Meyer, J. C.; Erni, R.; Rossell, M. D.; Kisielowski, C.; Yang, L.; Park, C.-H.; Crommie, M. F.; Cohen, M. L.; Louie, S. G.; Zettl, A. Science (Washington, DC, U. S.) 2009, 323, 1705
25. Kim, Y.; Ihm, J.; Yoon, E.; Lee, G.-D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 84, 075445/1
26. Wang, H.; Wang, Q.; Cheng, Y.; Li, K.; Yao, Y.; Zhang, Q.; Dong, C.; Wang, P.; Schwingenschloegl, U.; Yang, W.; Zhang, X. X. Nano Lett. 2012, 12, 141
27. Sato, Y.; Takai, K.; Enoki, T. Nano Lett. 2011, 11, 3468
28. Li, L.; Reich, S.; Robertson, J. Phys. Rev. B 2005, 72, 184109
29. Ma, J.; Alfè, D.; Michaelides, A.; Wang, E. Phys. Rev. B 2009, 80, 033407
30. Carlsson, J. M.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 046806
31. Lim, D.-H.; Wilcox, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 22742
32. Lim, D.-H.; Wilcox, J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3653
33. Liu, Y.; Wilcox, J. Environ. Sci. Technol. 2010, 45, 809
34. Lim, D.-H.; Negreira, A. S.; Wilcox, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8961
35. Wu, M.; Cao, C.; Jiang, J. Z. Nanotechnology 2010, 21, 505202
36. Sanyal, B.; Eriksson, O.; Jansson, U.; Grennberg, H. Phys. Rev. B 2009, 79, 113409
37. Kaloni, T. P.; Cheng, Y. C.; Faccio, R.; Schwingenschloegl, U. J. Mater. Chem. 2011, 21, 18284
38. Ito, J.; Nakamura, J.; Natori, A. J. Appl. Phys. 2008, 103, 113712/1
39. Solenov, D.; Velizhanin, K. A. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 095504
40. Lu, W.; Boeckl, J. J.; Mitchel, W. C. J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43, 374004/1
41. Ferralis, N.; Maboudian, R.; Carraro, C. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 156801/1
42. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15
43. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
44. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864
45. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133
46. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 59, 1758
47. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
48. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 246401
49. Klimeš, J.; Bowler, D. R.; Michaelides, A. Phys. Rev. B 2011, 83, 195131
50. Román-Pérez, G.; Soler, J. M. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 096102
51. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
52. Henkelman, G.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9978
53. Bader, R. F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory; Oxford University Press: New York, 1990.
54. Yang, X.; Xia, H.; Qin, X.; Li, W.; Dai, Y.; Liu, X.; Zhao, M.; Xia, Y.; Yan, S.; Wang, B. Carbon 2009, 47, 1399
55. El-Barbary, A. A.; Telling, R. H.; Ewels, C. P.; Heggie, M. I.; Briddon, P. R. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003, 68, 144107/1
56. Ugeda, M. M.; Brihuega, I.; Hiebel, F.; Mallet, P.; Veuillen, J.-Y.; Gómez-Rodríguez, J. M.; Ynduráin, F. Phys. Rev. B 2012, 85, 121402
57. Stone, A. J.; Wales, D. J. Chem. Phys. Lett. 1986, 128, 501
58. Van de Walle, C. G.; Neugebauer, J. J. Appl. Phys. 2004, 95, 3851
59. Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V.; Kaiser, U.; Meyer, J. C. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 105505/1
60. Krasheninnikov, A. V.; Lehtinen, P. O.; Foster, A. S.; Nieminen, R. M. Chem. Phys. Lett. 2006, 418, 132
61. Kaxiras, E.; Pandey, K. C. Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 2693
62. Wang, Z.; Zhou, Y. G.; Bang, J.; Prange, M. P.; Zhang, S. B.; Gao, F. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 16070
63. Tang, Y.-B.; Yin, L.-C.; Yang, Y.; Bo, X.-H.; Cao, Y.-L.; Wang, H.-E.; Zhang, W.-J.; Bello, I.; Lee, S.-T.; Cheng, H.-M.; Lee, C.-S. ACS Nano 2012, 6, 1970
64. Guo, B.; Liu, Q.; Chen, E.; Zhu, H.; Fang, L.; Gong, J. R. Nano Lett. 2010, 10, 4975
65. Wang, H.; Maiyalagan, T.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 781
66. Robinson, J. T.; Burgess, J. S.; Junkermeier, C. E.; Badescu, S. C.; Reinecke, T. L.; Perkins, F. K.; Zalalutdniov, M. K.; Baldwin, J. W.; Culbertson, J. C.; Sheehan, P. E.; Snow, E. S. Nano Lett. 2010, 10, 3001
67. Baerends, E. J.; Branchadell, V.; Sodupe, M. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 481
68. Cretu, O.; Krasheninnikov, A. V.; Rodriguez-Manzo, J. A.; Sun, L. T.; Nieminen, R. M.; Banhart, F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 196102
69. Rodriguez-Manzo, J. A.; Cretu, O.; Banhart, F. ACS Nano 2010, 4, 3422
70. Cretu, O.; Rodriguez-Manzo, J. A.; Demortiere, A.; Banhart, F. Carbon 2012, 50, 259
71. Faccio, R.; Fernandez-Werner, L.; Pardo, H.; Goyenola, C.; Ventura, O. N.; Mombru, A. W. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18961
72. Nourbakhsh, A.; Cantoro, M.; Vosch, T.; Pourtois, G.; Clemente, F.; van der Veen, M. H.; Hofkens, J.; Heyns, M. M.; Gendt, S. D.; Sels, B. F. Nanotechnology 2010, 21, 435203/1
73. Pramanik, A.; Kang, H. S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10971
74. Mehmood, F.; Kara, A.; Rahman, T. S.; Henry, C. R. Phys. Rev. B 2009, 79, 075422
75. Mehmood, F.; Kara, A.; Rahman, T. S.; Bohnen, K. P. Phys. Rev. B 2006, 74, 155439