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石墨烯是什么

  石墨烯是什么是石墨烯是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,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的。

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石墨烯是什么

石墨烯是什么

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石墨烯是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

  

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,它可以做成化学传感器,石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。

  石墨烯也可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

  同时,在航空航天、新能源电池领域,它也有出色的潜能和作用。

它具有优异的光学、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。

什么是石墨烯?

  石墨烯是一种由碳原子以sp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(与苯环类似),因而具有优良的导电和光学性能。

  当入射光的强度超过某一临界值时,石墨烯对其的吸收会达到饱和。

  这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器。

  这种独特的吸收可能成为饱和时输入光强超过一个阈值,这称为饱和影响,石墨烯可饱和容易下可见强有力的激励近红外地区,由于环球光学吸收和零带隙。

  由于这种特殊性质,石墨烯具有广泛应用在超快光子学。

  石墨烯/氧化石墨烯层的光学响应可以调谐电。

  更密集的激光照明下,石墨烯拥有一个非线性相移的光学非线性克尔效应。

  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。

  熔点:科学家在2015年的研究中表示约4125K,有其他研究表明熔点在5000K左右。

  其他性质:可以吸附和脱附各种原子和分子。

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