1樓：抽轉組
石墨烯（graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、sic外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（cvd）。
實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1公釐的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，並有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻乙個位於pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為公尺，鍵與鍵之間的夾角為120°。
除以σ鍵與其他碳原子鏈結成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環類似），因而具有優良的導電和光學效能。石墨烯是目前已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達，固有的拉伸強度為130gpa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大。
5] 由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
2樓：消化
石墨烯是一種零距離半導體，因為它的傳導和價帶在狄拉克點相遇。在狄拉克點的六個位置動量空間的邊緣布里淵區，分為兩組等效的三分，分別為兩組標記k和k'。相比之下，動量為零。
石墨烯具有非常良好的光學特性，在較寬波長範圍內吸收率約為，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度範圍內，厚度每增加一層，吸收率增加。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性，且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。
這是單層石墨烯具有不尋常的低能電子結構。電子和空穴的錐形帶在狄拉克點相遇的結果。在室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應電晶體施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~間調整。
施加磁場，石墨烯奈米帶的光學響應可調諧至太赫茲範圍。當入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模雷射器。
這種獨特的吸收可能成為飽和時輸入光強超過乙個閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強有力的激勵近紅外地區，由於環球光學吸收和零帶隙。由於這種特殊性質，石墨烯具有廣泛應用在超快光子學。石墨烯/氧化石墨烯層的光學響應可以調諧電。
更密集的雷射照明下，石墨烯可能擁有乙個非線性相移的光學非線性克爾效應。
石墨烯與金屬的化學性質相似嗎
3樓：休閒娛樂小
石墨烯與金屬的化學性質有些相似。
1、化合物：石墨烯與氫鍵合能夠形成石墨烯的氫化物。
從而表現出不同的電子結構和晶體形態。
2、生物相容性：羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團，從而大幅度提高材料的細胞和生物反應活性。
3、氧化性。
可與活潑金屬反應。石墨烯氧化物是通譽雀攜過氧化石墨得到的層狀材料，體相石墨經發煙濃酸溶液處理後，石墨烯層被氧化成親水的石墨烯氧化物，石墨層間距由氧化前的å增加到7~10å，經加熱或在水中超聲剝離過程很慶伏容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。
其他性質：
還原性。可在空氣中或是被氧化氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。
加成反應。利用石墨烯上的雙鍵，可以通過加成反應，加入需要的基團。
穩定性：石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵僅為。石墨烯內歲段部的碳原子。
之間的連線很柔韌，當施加外力於石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，從而保持結構穩定。
石墨烯和石墨是一種物質嗎
4樓：康康情感大師
石墨烯只是石墨的乙個原子層，一層sp2鍵合的碳原子排列成六角形或蜂窩狀晶格。石墨是一種常見的礦物質，由多層石墨烯組成。由於石墨具有平面結構，因此其電子，悔段譽聲學和熱學性質具有高度的各向異性。
然而，石墨烯具有非常高的電子遷移率，並且與石墨一樣，由於每個碳原子都存在自由的π（p）電子，所以它是良好的導電體。然而，石墨烯具有比石墨高得多的電導率，這是由於準粒子的出現，其是電子，它們沒有質量並且可以長距離傳播而沒有散射。為了充分實現這種高電導率，需要進行摻雜以克服可以在石墨烯的狄拉克點處視覺化的狀態的零密度。
目前，我們國家在石墨烯方面的主要應用：
1、石墨烯感測器。
石墨烯可以做成化學感測器，這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附效能來完成的，根據部分學者的研究可知，石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。
2、石墨烯電晶體燃橋。
石墨烯可以用來製作電晶體，由於石墨烯碧段結構的高度穩定性，這種電晶體在接近單個原子的尺度上依然能穩定地工作。<>
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