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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。
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(Graphene)是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。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。
石墨烯的制备,新材料大功能
例如,在电子领域,石墨烯可以用于制造超薄晶体管、石墨烯晶体管、集成电路等器件;在能源领域,石墨烯可以用于制造锂离子电池、超级电容器、储氢材料等;在生物医学领域,石墨烯可以用于制造纳米药物传输、疾病诊断、治疗等;在纳米技术领域,石墨烯可以用于制造纳米传感器、纳米机器人等。
化学法制备石墨烯 目前实验室用石墨烯主要通过化学方法来制备,该法最早以苯环或其它芳香体系为核,通过多步偶联反应使苯环或大芳香环上6个C均被取代,循环往复,使芳香体系变大,得到一定尺寸的平面结构的石墨烯。
氧化石墨还原法:氧化石墨还原法也被认为是目前制备石墨烯的最佳方法之一。该方法操作简单、制备成本低,可以大规模地制备出石墨烯,已成为石墨烯制备的有效途径。另外该方法还有一个优点,就是可以先生产出同样具有广泛应用前景的功能化石墨烯--氧化石墨烯。
目前石墨烯制备方法主要包括化学气相沉积法、溶剂剥离法、氧化还原法、微机械剥离法、外延生长法、电弧法、有机合成法、电化学法等。以化学气相沉积法(CVD)为例:所谓CVD法,指的是反应物质于气态条件下产生化学反应,进而在加热固态基体表生成固态物质,从而实现固体材料的制成的工艺技术】。
氧化还原法。氧化还原法制备的石墨烯是粉末,石墨烯的缺陷较大,但是可以实现大量生产、大规模的应用,并且易于和别的物质复合,易于改性研究。机械剥离法。机械剥离的石墨烯质量很高,剥离出来的一般是几百个纳米、或者微米的石墨烯片层,一般用于石墨烯的性质研究,产量非常非常低,转移也很具有挑战。
石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯和各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料,具备超越国际先进水平的低温远红外功能,集抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等作用于一身,被誉为“划时代的革命性纤维”。
石墨烯是什么石墨烯有何用途?是否实现工业化生产
1、石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。
2、石墨烯的用途:制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料,这种特性尤其适合于高频电路,石墨烯将是硅的替代品,可用来生产未来的超级计算机,使电脑运行速度更快、能耗降低。制造“太空电梯”的缆线。
3、石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。
石墨烯由什么构成
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(Graphene)是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是由碳原子形成的二维晶体结构,类似于石墨材料,但石墨烯只有一个原子层厚度。每个碳原子固定在一个六边形形状的晶格上,形成一种紧密堆积的结构,这种结构使石墨烯比钢材还要坚硬,并且具有很好的导电和导热性能,是一种非常出 的材料。
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。
石墨烯是仅由碳原子构成的单质分子。物质的性质不仅取决于组成分子的原子的组成和数目,还取决于分子的结构。组成石墨烯的碳原子有四个价电子,以sp2杂化轨道与其他三个碳原子形成三个共价键。六个碳原子形成一个正六边形的环。在同一平面形成层状结构。
石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯。石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。稳定的晶格结构还使石墨烯具有优秀的导电性。
石墨烯是用什么原料做成的?
以石墨,含苯氨基有机分子和亚硝酸异戊酯为原料。球磨法制备通过球磨的方法,将石墨剥离得到石墨烯,石墨烯的原料是以石墨,含苯氨基有机分子和亚硝酸异戊酯三种物质构成。
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
生物质石墨烯是以生物质秸秆中纤维素为原料,采用基团配位组装法,生态制造而成。独特的原料与生产工艺,使其不仅具有石墨烯二维片层结构,还具有植物细胞独特的红外增强功能元素,可极大地增强远红外性能和抗菌抑菌功能。
石墨烯是用什么材料生产出来的?一种是利用含碳气体(甲烷、依稀),在一定的温度和压力条件下,碳原子在生长基上附着,形成单层碳结构物质并逐渐生长。氧化还原法是利用氧化剂将石墨逐层氧化,利用超声等方式将已氧化的层剥离。之后,利用还原剂将氧化石墨层还原,即得到石墨烯。
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