石墨烯的结构与应用

纳米材料之石墨烯•石墨烯的定义•石墨烯的结构•石墨烯的发现•石墨烯的性能•石墨烯的应用石墨烯材料的定义石墨烯（Graphene）是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，厚度只有0.335纳米,仅为头发的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。石墨烯的结构石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。石墨烯的结构石墨烯（二维碳材料）石墨烯的发现•2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（AndreGeim）和克斯特亚·诺沃消洛夫（KonstantinNovoselov）发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。•正是这种简单方法制备出来的简单物质——石墨烯推翻了科学界一个长久以来的错误认识——任何二维晶体不能在有限的温度下稳定存在。石墨烯的性能•石墨烯的光学性能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%，即透过率为％97.7，看上去几乎是透明的。•石墨烯的电学性能石墨烯晶体是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格，电子可自由移动，这赋予石墨烯优异的导电性。•石墨烯的力学性能墨烯是目前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。石墨烯的应用•柔性显示屏•防锈石墨烯不溶于水并且具有高导电性，与钢组合可以防止接触水并减缓氧化铁的电化学反应。•超级电容配备石墨烯超级电容的电脑芯片有望淘汰电池。