石墨烯是什么材料,石墨烯是什么材料

1、石墨烯是什么材料石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料 。具备低温远红外功能,集抗菌抑菌、抗紫外线 。
石墨烯独特的二维结构使其对周围的环境非常敏感,是电化学生物传感器的理想材料 。由于石墨烯结构的高度稳定性 , 石墨烯制作的晶体管在接近单个原子的尺度上依首念颂然能稳定地工作 。石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点 , 使之高裂成为储氢材料的最佳候选者 。
石墨烯
石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键 , 并有如下的特点:碳原子有4个价电子,其中3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻者郑原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键 , 新形成的π键呈半填满状态 。
研究证实,石墨烯中碳原子的配位数为3,每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米 , 键与键之间的夹角为120° 。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外,每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键,因而具有优良的导电和光学性能 。
以上内容参考:百度百科——石墨烯

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2、石墨烯是什么石墨烯(Graphene)是一种二维晶体,由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料 。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料 。
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3、石墨烯是什么材料?石墨烯是二维碳纳米材料 。
石墨烯是“碳材料家族”中的一员,是由一个个碳原子在平面内按照六边形蜂窝状结构排列形成的一种层状材料 。由于其厚度只有一个碳原子的大?。嘉?.34纳米,相当于一根头发丝的二十万分之一,是人类迄今为止发现的最薄的材料,石墨烯也被称作是一种二维材料 。
正是由于这种特殊的二维原子结构,石墨烯展现出了,许多普通三维材料,并不具备的奇异性质 。单层石墨烯的透光率高达97.7%,肉眼看过去几乎是完全透明的 。
它有着绝佳的导热性,热传导能力是金刚石的两倍以上 。石墨烯的机械强度极大,比钢铁还要强200倍 。石墨烯还具有十分优良的电学性质,导电性比银和铜还强 , 载流子迁移率,比碳纳米管和硅还高 。
扩展资料;
石墨烯的特性;
1、石墨烯是已知强度最高的材料之一 , 同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa 。而利用氢等离子改性的还原石墨烯,也具有非常好的强度 , 平均模量可大0.25TPa 。
由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔,因而石墨纸显得很脆,然而,经氧化得到功能化石墨烯 , 再由功能化石墨烯做成石墨纸,则会异常坚固强韧 。
2、石墨烯具有非常良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的 。在几层石墨烯厚度范围内,厚度每增加一层,吸收率增加2.3% 。大面积的石墨烯薄膜 , 同样具有优异的光学特性,且其光学特性,随石墨烯厚度的改变,而发生变化 。
这是单层石墨烯 , 所具有的不寻常低能电子结构 。室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管,施加电压,石墨烯的带隙可在0~0.25eV间调整 。施加磁场,石墨烯纳米带的光学响应,可调节至太赫兹范围 。
3、溶解性:在非极性溶剂中表现出良好的溶解性 , 具有超疏水性和超亲油性 。
参考资料来源;人民网——人民日报科技大观:石墨烯,潜在应用令人惊喜
百度百科——石墨烯
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4、石墨烯是什么材料石墨烯是由碳原子以六角形蜂巢晶格排列形成,只有一个碳原子厚度的二维材料 。
石墨烯是从石墨中提取出来的材料,最初是从中分离出来的,它是一种极其导电的元素碳形式,由单个平坦的碳原子片排列成重复的六角形晶格构成 。
石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的 , 只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/(m·K),高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000cm2/(V·s),又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6Ω·cm , 为世上电阻率最小的材料 。
因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管 。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板,甚至是太阳能电池 。
石墨烯的特征
它比钢重200倍 , 高度透明,柔韧,具有令人难以置信的天然屏障以及室温下导电率最高的物质 。另外,在一个原子厚度处 , 它被分类为仅具有两个维度的2D材料 。
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5、石墨烯是什么材料石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料 。
石墨烯不仅是世上最薄而且也是最坚硬的纳米材料 , 几乎是完全透明,它具有优异的光学、电学、力学特性,常见的粉体生产的方法有氧化还原法、机械剥离法、SiC外延生长法等 。
石墨烯有很多罕见的性质,能有效地传导热和电,导电性也非常高,几乎透明 。不仅具有令人难以置信的物理特性,而且作为按重量制作的最坚固的材料被广泛引用 。例如,石墨烯在原子小的情况下,可以更紧密地封装处理器内的晶体管,使许多电子行业进一步前进 。
石墨烯的难以置信的物理特性实际上应用于各种思想实验 。如果至少可以用一米长的线程制造,一些科学家相信这些石墨烯可以一起编织,足够结实灵活,可以成为宇宙电梯的支柱 。
石墨烯用途
1、晶体管
石墨烯可以用来制造晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管仍然可以在接近单个原子的尺度上稳定工作 。相比之下,硅制成的晶体管将在约10纳米的尺度上失去稳定性;由于石墨烯中的电子对外场反应非常快,石墨烯制成的晶体管可以达到非常高的工作频率 。
2、新能源电池
新能源电池也是石墨烯很早的重要商业领域之一,麻省理工学院已经成功地开发出表面有石墨烯纳米涂层的柔性光伏板,这可以大大降低制造透明和可变形太阳能电池的成本 。这种电池可用于小型数字设备,如夜视镜和照相机 。
此外 , 石墨烯超级电池的成功研发也解决了新能源汽车电池容量不足、充电时间长的问题,大大加快了新能源电池产业的发展 。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺平了道路 。
3、传感器
石墨烯可以制成化学传感器 。这一过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的 。根据一些学者的研究,石墨烯化学检测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比较 。
【石墨烯是什么材料,石墨烯是什么材料】石墨烯独特的二维结构使其对周围环境非常敏感 。石墨烯是一种理想的电化学生物传感器材料 。石墨烯制成的传感器在检测药物中的葡萄糖方面具有良好的灵敏度 。

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