什么是石墨烯?
什么是石墨烯?
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。
石墨烯內(nèi)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，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp2鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于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(tài)。
研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。
除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環(huán)類似），因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。
當(dāng)入射光的強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí)，石墨烯對(duì)其的吸收會(huì)達(dá)到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動(dòng)鎖模激光器。
這種獨(dú)特的吸收可能成為飽和時(shí)輸入光強(qiáng)超過一個(gè)閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強(qiáng)有力的激勵(lì)近紅外地區(qū)，由于環(huán)球光學(xué)吸收和零帶隙。
由于這種特殊性質(zhì)，石墨烯具有廣泛應(yīng)用在超快光子學(xué)。石墨烯/氧化石墨烯層的光學(xué)響應(yīng)可以調(diào)諧電。
更密集的激光照明下，石墨烯擁有一個(gè)非線性相移的光學(xué)非線性克爾效應(yīng)。
溶解性：在非極性溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性，具有超疏水性和超親油性。
熔點(diǎn)：科學(xué)家在2015年的研究中表示約4125K，有其他研究表明熔點(diǎn)在5000K左右。
其他性質(zhì)：可以吸附和脫附各種原子和分子。
石墨烯是什么東西啊?
石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。
石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和*物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
石墨烯是已知強(qiáng)度**的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)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(qiáng)度，平均模量可大0.25TPa。
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(jīng)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(huì)異常堅(jiān)固強(qiáng)韌。
光學(xué)特性：
石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi)，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。
大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。
這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)。室溫下對(duì)雙柵極雙層石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調(diào)整。
施加磁場(chǎng)，石墨烯納米帶的光學(xué)響應(yīng)可調(diào)諧至太赫茲范圍。
請(qǐng)問：什么是石墨烯？
石墨烯（Graphene）是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的百科光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和*物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)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(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(zhǎng)法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。
擴(kuò)展資料
石墨烯電池利用環(huán)境熱量自行充電的試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)制成電路其中包含LED，用電線連接到帶狀石墨烯。他們只是把石墨烯放在氯化銅(copper chloride)溶液中，進(jìn)行觀察。
LED燈亮了。實(shí)際上，他們需要6個(gè)石墨烯電路，形成串聯(lián)，這樣就可產(chǎn)生所需的2V，使LED燈發(fā)亮，就可以得到這個(gè)圖片。
徐子涵和同事說，這里發(fā)生情況就是銅離子具有雙重正電荷，穿過溶液的速度約每秒300米，因?yàn)槿芤涸谑覝叵碌臒崮芰俊?/p>
當(dāng)離子猛烈撞入石墨烯帶時(shí)，碰撞會(huì)產(chǎn)生足夠的能量，使不在原位的電子離開石墨烯。電子有兩種選擇：可以離開石墨烯帶，和銅離子結(jié)合，也可以穿過石墨烯，進(jìn)入電路。
什么是石墨烯
石墨烯是二維晶體管、是保護(hù)層、是電池甚至電子行業(yè)的新星。
石墨烯是一種二維晶體，人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。
當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。
**發(fā)現(xiàn)是人們?cè)诜栏g方面最有效的方法。常用的聚合物涂層很容易被刮傷，降低了保護(hù)性能;而石墨烯來做保護(hù)膜，顯著延緩了金屬的腐蝕速度，更加堅(jiān)固抗損傷。
石墨烯不僅是電子產(chǎn)業(yè)的新星，應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)的前途也不可**。其應(yīng)用方向：海洋防腐、金屬防腐、重防腐等領(lǐng)域。
石墨烯具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能。
然而利用石墨烯其研制生產(chǎn)的柔性石墨烯散熱薄膜能幫助現(xiàn)有筆記本電腦、智能手機(jī)、LED顯示屏等，石墨烯能有助于大大提升散熱性能。
石墨烯的作用
它具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和*物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，因從石墨中分離出石墨烯，獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯是什么？
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。
石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和*物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。
?英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)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(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(zhǎng)法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法。
擴(kuò)展資料：
石墨烯可以用來驗(yàn)證冰核的臨界。
美國(guó)物理化學(xué)家吉布斯等人100多年前基于熱力學(xué)原理，提出的相變“經(jīng)典成核理論”認(rèn)為，水結(jié)冰這類相變需要經(jīng)過一個(gè)成核過程。例如，水過冷形成小冰核，只有當(dāng)形成的冰核偶然超過臨界尺寸，形成臨界核時(shí)，相變才能自發(fā)發(fā)生。
但是，百年來科學(xué)家始終無法驗(yàn)證臨界核的存在。
臨界冰核具有需要等待很長(zhǎng)時(shí)間才可能出現(xiàn)的偶然性、存在壽命小于納秒的瞬時(shí)性以及納米級(jí)尺寸的微觀性，使得現(xiàn)有的微觀探測(cè)技術(shù)很難捕捉到它。這也成為數(shù)十年來的研究難點(diǎn)。
此次研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地使用氧化石墨烯納米片等固定尺寸的納米顆粒去探測(cè)臨界冰核，實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論計(jì)算，簡(jiǎn)潔清晰地得到了臨界冰核的尺寸。
石墨烯是什么
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，**的特性是其中電子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度。這使得石墨烯中的電子，或更準(zhǔn)確地，應(yīng)稱為“載荷子”，的性質(zhì)和相對(duì)論性的中微子非常相似。
擴(kuò)展資料 石墨烯可以用做: 1、傳感器。
石墨烯可以做成化學(xué)傳感器，這個(gè)過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的。 2、石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的.理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。 3、晶體管，石墨烯可以用來制作晶體管，由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，這種晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依然能穩(wěn)定地工作。 4、海水淡化，水環(huán)境中的氧化石墨烯薄膜與水親密接觸后，可形成約0.9納米寬的通道，進(jìn)而高效過濾海水中的鹽份。
