简述石墨烯PPT
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石墨烯精品PPT课件
富勒烯，1996诺贝尔化学奖
• C元素的同素异形体 石墨（Graphite）——
层状结构，每一层中的碳按六方 环状排列，上下相邻层通过平行 网面方向相互位移后再叠置形成 层状结构，位移的方位和距离不 同就导致不同的多型结构。
金刚石（Diamond）—— 四面体结构，四个碳原子占 据四面体的顶点。
石墨烯的基本知识
2004 年 首 次 制 成 石 墨 烯 材 料 。 这是目前世界上最薄的材料， 仅有一个原子厚。石墨烯的 发现推翻了所谓“热力学涨 落不允许二维晶体在有限温 度下自由存在”的原有认知， 震撼了整个物理界。
2010年10月5日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布， 将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科 学家A. K. Geim和K. S. Novoselov，以表彰他们在石 墨烯材料方面的卓越研究。
石墨烯 基本概念
石墨烯 神奇特性 石墨烯
新闻时讯
石墨烯 制备方法
石墨烯 研究进展
G 制造天梯 的材料？
它是已发现强度最高的材料，比钻石还 坚硬，是最好的钢铁强度的100多倍。
八大预言
太空梯
千年虫
太空卫士
通讯卫星
太空核动力
预防地震
大脑备份
人体冷冻术
《天堂的喷泉》讲述了两 千年前，在赤道附近的岛 国塔普罗巴尼发生了一场 血腥的宫廷政变，暴君卡 利达萨借机上台。此人并 不满足于人间的欢乐，他 要在高山之巅建造天国， 向天神挑战，由是诞生了 “天堂的喷泉”。
远远超过了电子在一般导体中的运动速度（非常高的电子迁移率）。
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的 情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面 就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
• C元素的同素异形体 石墨（Graphite）——
层状结构，每一层中的碳按六方 环状排列，上下相邻层通过平行 网面方向相互位移后再叠置形成 层状结构，位移的方位和距离不 同就导致不同的多型结构。
金刚石（Diamond）—— 四面体结构，四个碳原子占 据四面体的顶点。
石墨烯的基本知识
2004 年 首 次 制 成 石 墨 烯 材 料 。 这是目前世界上最薄的材料， 仅有一个原子厚。石墨烯的 发现推翻了所谓“热力学涨 落不允许二维晶体在有限温 度下自由存在”的原有认知， 震撼了整个物理界。
2010年10月5日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布， 将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科 学家A. K. Geim和K. S. Novoselov，以表彰他们在石 墨烯材料方面的卓越研究。
石墨烯 基本概念
石墨烯 神奇特性 石墨烯
新闻时讯
石墨烯 制备方法
石墨烯 研究进展
G 制造天梯 的材料？
它是已发现强度最高的材料，比钻石还 坚硬，是最好的钢铁强度的100多倍。
八大预言
太空梯
千年虫
太空卫士
通讯卫星
太空核动力
预防地震
大脑备份
人体冷冻术
《天堂的喷泉》讲述了两 千年前，在赤道附近的岛 国塔普罗巴尼发生了一场 血腥的宫廷政变，暴君卡 利达萨借机上台。此人并 不满足于人间的欢乐，他 要在高山之巅建造天国， 向天神挑战，由是诞生了 “天堂的喷泉”。
远远超过了电子在一般导体中的运动速度（非常高的电子迁移率）。
石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的 情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面 就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
石墨烯简介PPT课件
精选
17
应用与性能的关系
E
Relation between application and performance
精选
应用与性能的关系
精选
20
应用与性能的关系
透明度大
透明电极
电导率高
触控屏幕
比表面积大
太阳能电池
力学性能好 导热系数大
晶体管 复合材料
电子迁移率高
锂离子电池
精选
21
应用与性能的关系
高温 加热
氧
渗碳
化
脱氢
剥
剥
离
离
快速
还
冷却
原
精选
7
石墨烯制备方法
石墨烯粉末及 氧化石墨产品
公司石墨烯 薄膜产品
精选
8
表征方法 Characterization Method
D
精选
石墨烯表征方法
石墨烯常见的表征方法：
1 拉曼光谱（ Raman ） 2 扫描电子显微镜（ SEM ） 3 高分辨透射电子显微（ HRTEM ） 4 X射线衍射（ XRD ） 5 原子力显微镜（ AFM ） 6 其它方法
石墨烯的优异性能
精选
19
制备方法 Preparation Method
C
精选
机械剥离法
碳纳米管横向切割法
微波法 电弧放电法 光照还原法 外延生长法
石墨烯制备方法
石墨氧化还原法 电化学还原法
溶剂热法 液相剥离石墨法
碳化硅裂解法 化学气相沉积法
精选
6
化学气相沉积法 氧化还原法
机械剥离法
SiC外延法
石墨烯在诸多应用中扮演了什么样的角色呢？
超硬新材料石墨烯简介ppt课件
稳定的结构
无碳原子缺失，原子间作用力强 原子间的连接非常柔韧
当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不 必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
良好的导电性——通畅高速干扰小
稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯 中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外 来原子而发生散射。
.
制备方法
微机械分离法
撕胶带法 轻微摩擦法
用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行 摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在这 些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。
不足
尺寸不易控制，无法可靠地制造长度足供应用 的石墨薄片样本
.
加热碳化硅法
加热碳化硅以除去硅，然后生成石墨烯薄层
1. 让碳原子在 1 1 5 0 ℃下渗入钌 2. 冷却到850℃后, 碳原子就会浮到钌表面 3. 形成镜片形状的单层的碳原子“ 孤岛” 布满基质表面，
并最终长成完整的一层石墨烯。 4. 第一层覆盖 8 0 ％后，第二层开始生长。
底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用，而第 二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合， 得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。
采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀， 且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。 另外使用的基质是稀有金属钌。
.
恳请指导，谢谢！
.
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原
子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
.
石墨烯：轻薄刚导电性好
.
应用领域
可做“太空电梯”缆线 代替硅生产超级计算机 超薄防弹衣 航空材料 高性能储能元件
无碳原子缺失，原子间作用力强 原子间的连接非常柔韧
当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不 必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。
良好的导电性——通畅高速干扰小
稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯 中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外 来原子而发生散射。
.
制备方法
微机械分离法
撕胶带法 轻微摩擦法
用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行 摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在这 些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。
不足
尺寸不易控制，无法可靠地制造长度足供应用 的石墨薄片样本
.
加热碳化硅法
加热碳化硅以除去硅，然后生成石墨烯薄层
1. 让碳原子在 1 1 5 0 ℃下渗入钌 2. 冷却到850℃后, 碳原子就会浮到钌表面 3. 形成镜片形状的单层的碳原子“ 孤岛” 布满基质表面，
并最终长成完整的一层石墨烯。 4. 第一层覆盖 8 0 ％后，第二层开始生长。
底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用，而第 二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合， 得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。
采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀， 且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。 另外使用的基质是稀有金属钌。
.
恳请指导，谢谢！
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在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原
子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
.
石墨烯：轻薄刚导电性好
.
应用领域
可做“太空电梯”缆线 代替硅生产超级计算机 超薄防弹衣 航空材料 高性能储能元件
石墨烯PPT课件
所谓石墨烯，其实就是单层的石墨。
石墨是一种碳单质，由很多层碳元
素叠加而成；当我们从中分离出单
层的石墨片，石墨烯就产生了。虽
然石墨可谓是世界上最柔软的物质
之一，但石墨可比钢铁还要坚硬百
倍！
2020/2/19
3
2010年，两个科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫因为成功制取 了石墨烯而获得了“诺贝尔奖”！
超 强 度
2020/2/19
据说，如果将食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片盖在一 只杯子上，你如果试图要用铅笔戳穿它，那么你需要 一头大象站在铅笔上。
石墨烯按六边形晶格排 列，结构稳定，常被人 误以为它很僵硬，事实 上，石墨烯具有很强的 伸展性，能在受到外力 的情况下变形。这样， 碳原子就不需要重新排 列来适应外力，保证了 其稳定结构，使其比金 刚石还要坚硬，同时可 以来回拉伸。
2020/2/19
10
石墨烯电池
石墨烯的另一个重要的应用就是石墨烯电池了。据说，三星已
经研发出了石墨烯电池!
充电五秒钟，
爆炸半个月！
三星董事长
这种新型的石墨 烯电池，5秒钟 即可给手机充满
点，但足可以使 用半个月！
石墨烯电池，利用了锂离子 在石墨烯表面和电极之间大 量穿梭运动的特性，开发出 的一种新能源电池。石墨烯 电池将促成一个新的革命。
早七（4） 张远洋
2020/2/19
1
石墨烯听起来是一个十分陌生的词汇， 石墨烯到底是什么？它有什么用？为什 么它非常的重要，让我们一起来揭秘吧
2020/2/19
2
分离石墨烯
大家想必都听说过石墨吧，生活中有很多物质都是由石墨构成的，比如：
铅笔
拿破仑曾经说过：“笔比剑更有威 力”，但他万万没有想到，在当今 的技术下，“铅笔”的确有过人的 威力！用铅笔中的碳提取出来的石 墨烯是一种强度超高，甚至超过金 刚石的物质，其“威力”的确巨大 无比。
石墨烯ppt课件
04
缺点
设备成本高，制备过 程复杂。
液相剥离法制备过程及优化策略
过程
将石墨或膨胀石墨分散在溶剂中，通 过超声波、热应力等作用剥离出单层 或少层石墨烯。
优化策略
选择适当的溶剂和剥离条件，如超声 功率、时间、温度等，以提高剥离效 率和石墨烯质量。
优点
制备过程简单，成本低。
缺点
难以制备大面积、单层的石墨烯。
未来挑战和机遇并存局面思考
技术挑战
石墨烯制备技术仍存在一些难题 ，如大规模制备、成本控制、质 量稳定性等，需要加强技术研发
和创新。
市场机遇
随着石墨烯技术的不断突破和市场 需求的持续增长，石墨烯产业将迎 来更广阔的发展空间，企业需要抓 住机遇，积极拓展市场。
跨界融合
石墨烯产业需要与其他产业进行跨 界融合，共同推动产业升级和创新 发展，如与互联网、人工智能等产 业的深度融合。
THANKS
感谢观看
消费电子市场需求
随着消费电子产品的不断更新换代， 石墨烯在智能手机、平板电脑、可穿 戴设备等领域的应用需求将持续增长 。
新能源市场需求
石墨烯在新能源领域具有广阔的应用 前景，如太阳能电池、锂离子电池、 燃料电池等，未来市场需求将不断扩 大。
医疗健康市场需求
石墨烯在生物医疗领域的应用也逐渐 受到关注，如生物传感器、药物载体 、医疗器械等，未来市场需求有望持 续增长。
三维多孔支架、细胞培养基质、神经修复导管
石墨烯组织工程支架材料的研究进展及前景
骨组织工程、皮肤组织工程、心肌组织工程
安全性评价和毒理学问题关注
石墨烯的生物安全性问题
01 细胞毒性、免疫原性、遗传毒性
石墨烯的体内代谢和毒性机制
2024版《石墨烯的研究》PPT课件
目录•引言•石墨烯的基本性质•石墨烯的制备方法•石墨烯的应用领域•石墨烯的挑战与前景•结论引言石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料。
石墨烯具有极高的电导率、热导率和机械强度等优异性能。
石墨烯的发现引起了科学界的广泛关注，被认为是未来材料科学的重要发展方向之一。
石墨烯的背景与概念0102 03推动材料科学的发展石墨烯作为一种新型材料，其研究有助于推动材料科学的发展，为制备更高性能的材料提供新的思路和方法。
促进相关产业的发展石墨烯的优异性能使其在电子、能源、生物等领域具有广泛的应用前景，其研究有助于促进相关产业的发展。
提高国家科技实力石墨烯作为一种具有重要战略意义的材料，其研究水平的提高有助于提高国家的科技实力和竞争力。
石墨烯的研究意义国内研究现状国内石墨烯研究起步较早，目前已经取得了一系列重要成果，包括石墨烯的制备、表征、应用等方面。
国外研究现状国外石墨烯研究也非常活跃，许多国际知名大学和科研机构都在开展石墨烯相关的研究工作。
发展趋势未来石墨烯的研究将更加注重应用基础研究，探索石墨烯在各个领域的应用潜力，同时加强石墨烯的规模化制备和产业化应用等方面的研究。
国内外研究现状及发展趋势石墨烯的基本性质石墨烯是由单层碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
二维碳纳米材料石墨烯中的碳原子以六边形进行排列，每个碳原子与周围三个碳原子通过σ键相连，形成稳定的晶格结构。
碳原子排列方式石墨烯中碳-碳键长约为0.142nm ，每个晶格内有三个σ键，所有碳原子均为sp2杂化。
原子尺寸零带隙半导体石墨烯是一种零带隙半导体，其载流子在狄拉克点附近呈现线性色散关系，具有极高的载流子迁移率。
高电导率由于石墨烯中载流子的特殊性质，其电导率极高，甚至超过铜等传统导体。
量子霍尔效应在低温强磁场条件下，石墨烯会表现出量子霍尔效应，这是其独特电学性质之一。
石墨烯的强度极高，其抗拉强度是钢铁的数百倍，同时具有优异的韧性。
石墨烯简介PPT课件
精选
17
应用与性能的关系
E
Relation between application and performance
精选
应用与性能的关系
精选
20
应用与性能的关系
透明度大
透明电极
电导率高
触控屏幕
比表面积大
太阳能电池
力学性能好 导热系数大
晶体管 复合材料
电子迁移率高
锂离子电池
精选
21
应用与性能的关系
B
精选
石墨烯的性能
力学性质：106N/cm2 光学性质：2.3%
Science, 321, 385 (2008) Science 320, 1308 (2008)
热学性质：5300 W/mK 电学性质：1/300光速
Nano Lett. 8, 902 (2008) Science, 306, 666 (2004)
精选
16
石墨烯的表征—其它方法
石墨烯表征方法
热重—示差扫描
用于分析温度变化过程中的物理化学变化，如物质含量、 分解和氧化还原等，研究样品的热失重行为和热量变化。
低温氮吸附测试
测定石墨烯的孔结构和比表面积，计算比表面积、孔径大小、 孔分布、孔体积等物理参数。
傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）
用来识别化合物和结构的官能团，在石墨烯制备中主要用于 氧化石墨烯的基面和边缘位的官能团的识别。
石墨烯的优异性能
精选
19
制备方法 Preparation Method
C
精选
机械剥离法
碳纳米管横向切割法
微波法 电弧放电法 光照还原法 外延生长法
石墨烯制备方法
石墨氧化还原法 电化学还原法
石墨烯简介ppt
当时，他们发现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。
石墨烯的制备方法：物理方法和化学方法 物理方法：机械剥离，印章切取转移印制，剖切碳纳米管等。 （1）机械剥离：利用是石墨层间结合强度较小的原理，用胶带 粘附在高度取向的石墨表面，反复粘附撕开，最终获得单层石 墨烯，难以精确控制，难以大规模制备。
（4）其他，离子筛、超轻型飞机，超坚石墨烯的发展前景
作为导电性、机械性能都很优异的材料，素来有“黑金子” 之称的石墨烯之前在中国市场上的价格近十倍于黄金，超过 2000元/克，目前随着产量的增加价格降低很多。
❖ 由于其独有的特性，石墨烯被称为“神奇材料”，科学家甚 至预言其将“彻底改变21世纪”。曼彻斯特大学副校长 Colin Bailey教授称：“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的 各种应用，从智能手机和超高速宽带到药物输送和计算机芯 片。”
石墨烯电池
a （2）用于传感器 b
c
因为石墨烯极强的敏感性，可用于PH传感器，用于需要 高速工作的通信设备，如太赫兹波成像探测隐藏的武器， 在光电传感器检测光纤中携带的信息。
光电传感器 光敏二极管
（3）石墨烯复合材料 现在关于石墨烯的论文，70%是关于石墨烯复合材 料的，制备石墨烯复合材料在弹性，断裂强度和 断裂能方面显著提高。关于其他方面的性能有待 研究。
正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨 烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、 技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。欧盟委员会将石 墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划， 未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石 墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从 实验室进入生产线和市场。
石墨烯的制备方法：物理方法和化学方法 物理方法：机械剥离，印章切取转移印制，剖切碳纳米管等。 （1）机械剥离：利用是石墨层间结合强度较小的原理，用胶带 粘附在高度取向的石墨表面，反复粘附撕开，最终获得单层石 墨烯，难以精确控制，难以大规模制备。
（4）其他，离子筛、超轻型飞机，超坚石墨烯的发展前景
作为导电性、机械性能都很优异的材料，素来有“黑金子” 之称的石墨烯之前在中国市场上的价格近十倍于黄金，超过 2000元/克，目前随着产量的增加价格降低很多。
❖ 由于其独有的特性，石墨烯被称为“神奇材料”，科学家甚 至预言其将“彻底改变21世纪”。曼彻斯特大学副校长 Colin Bailey教授称：“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的 各种应用，从智能手机和超高速宽带到药物输送和计算机芯 片。”
石墨烯电池
a （2）用于传感器 b
c
因为石墨烯极强的敏感性，可用于PH传感器，用于需要 高速工作的通信设备，如太赫兹波成像探测隐藏的武器， 在光电传感器检测光纤中携带的信息。
光电传感器 光敏二极管
（3）石墨烯复合材料 现在关于石墨烯的论文，70%是关于石墨烯复合材 料的，制备石墨烯复合材料在弹性，断裂强度和 断裂能方面显著提高。关于其他方面的性能有待 研究。
正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨 烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、 技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。欧盟委员会将石 墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划， 未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石 墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从 实验室进入生产线和市场。
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石墨烯
化学一班 谢媛媛 201410900011
石墨烯（Graphene）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。 石墨烯一直被认为是假设性 的结构，无法单独稳定存在，直 至2004年，英国曼彻斯特大学物 理学家安德烈· 海姆和康斯坦丁· 诺 沃肖洛夫，成功地在实验中从石 墨中分离出石墨烯，而证实它可 以单独存在，两人也因“在二维 石墨烯材料的开创性实验”为由， 共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
夜视隐形眼镜
据英国每日邮报报道，研究人员最新研制一种智能 隐形眼镜，使佩戴者具有“红外夜视”能力。研究 小组称，在镜片之间夹入石墨烯，能够建造一种具 有捕捉可见光和红外线能力的传感器。现已建造一 个比手指甲更小的原型，专家称未来将这种智能隐 形眼镜应用于士兵，以及需要黑暗中观察周围环境 的群体。这种镜片充分利用了石墨烯“超级传感器” 的性能，石墨烯内的电子能够像光子一样高速运动， 是硅中光子速度数十倍。它可作为一种“热载流 子”，产生的效应可以测量、加工处理，转换成为 图像。
性质
电子运输 导电性
石墨烯表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导 为量 子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电 子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。 石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300， 远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准 确地，应称为“载荷子”的性质和相对论性的中微子非常相似。来自 机械特性
在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受 的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家测算，这一结果相当于要施 加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。
电子相互作用
利用世界上最强大的人造辐射源，美国加州大学、哥 伦比亚大学和劳伦斯·伯克利国家实验室的物理学家发现了石墨烯特性新秘 密：石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用。
结构组成
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂 窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富 勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管 (carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维 (3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成 其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结 构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是 目前最理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯 结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被 剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化， 并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键， π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导 电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2 杂化碳质材料的基本组成单元。
石墨烯涂料
济南墨希与西班牙研发中心共同研发出全球首例石 墨烯矿物涂料—Graphenstone格芬石墨烯矿物涂料， 格芬石墨烯矿物涂料中添加的石墨烯纳米纤维会在 涂料中形成纳米网状架构，赋予其天然成分所不具 备的坚实性和牢固的骨架，涂料的附着力更加牢固， 更具有超耐久性，使得涂料耐擦洗，抗裂纹；同时 对损坏砂浆的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏 障，在极端条件下，依然可以发挥其优良的性能， 不会产生龟裂；由于石墨烯为优良热导体，散射 99%红外线和85%的紫外线，可以达成节能降耗、 保温隔热的功能。
用途
代替硅生产超级计算器
石墨烯电池 石墨烯涂料
夜视隐形眼镜
代替硅生产超级计算器
科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色 的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。 高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备， 例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信 息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率， 然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高 频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现， 高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它 在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚 至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的 超级计算机。
石墨烯电池
让生产厂家放弃生产电动交通工具的主要原因就是电池电 量的问题。该行业要求增加电池的效力和持续时间，以减 少充电时间。这个令人头痛的问题马上就能得到解决。西 班牙Graphenano公司（一家以工业规模生产石墨烯的公司） 同西班牙科尔多瓦大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料 电池。一个锂电池（以最先进的为准）的比能量数值为 180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600 wh/kg。 也就是说，它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。 这种电池的寿命也很长，它的使用寿命是传统氢化电池的 四倍，是锂电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能 行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。
化学一班 谢媛媛 201410900011
石墨烯（Graphene）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。 石墨烯一直被认为是假设性 的结构，无法单独稳定存在，直 至2004年，英国曼彻斯特大学物 理学家安德烈· 海姆和康斯坦丁· 诺 沃肖洛夫，成功地在实验中从石 墨中分离出石墨烯，而证实它可 以单独存在，两人也因“在二维 石墨烯材料的开创性实验”为由， 共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
夜视隐形眼镜
据英国每日邮报报道，研究人员最新研制一种智能 隐形眼镜，使佩戴者具有“红外夜视”能力。研究 小组称，在镜片之间夹入石墨烯，能够建造一种具 有捕捉可见光和红外线能力的传感器。现已建造一 个比手指甲更小的原型，专家称未来将这种智能隐 形眼镜应用于士兵，以及需要黑暗中观察周围环境 的群体。这种镜片充分利用了石墨烯“超级传感器” 的性能，石墨烯内的电子能够像光子一样高速运动， 是硅中光子速度数十倍。它可作为一种“热载流 子”，产生的效应可以测量、加工处理，转换成为 图像。
性质
电子运输 导电性
石墨烯表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导 为量 子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电 子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。 石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300， 远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准 确地，应称为“载荷子”的性质和相对论性的中微子非常相似。来自 机械特性
在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受 的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家测算，这一结果相当于要施 加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。
电子相互作用
利用世界上最强大的人造辐射源，美国加州大学、哥 伦比亚大学和劳伦斯·伯克利国家实验室的物理学家发现了石墨烯特性新秘 密：石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用。
结构组成
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂 窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富 勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管 (carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维 (3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成 其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结 构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是 目前最理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯 结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被 剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化， 并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键， π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导 电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2 杂化碳质材料的基本组成单元。
石墨烯涂料
济南墨希与西班牙研发中心共同研发出全球首例石 墨烯矿物涂料—Graphenstone格芬石墨烯矿物涂料， 格芬石墨烯矿物涂料中添加的石墨烯纳米纤维会在 涂料中形成纳米网状架构，赋予其天然成分所不具 备的坚实性和牢固的骨架，涂料的附着力更加牢固， 更具有超耐久性，使得涂料耐擦洗，抗裂纹；同时 对损坏砂浆的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏 障，在极端条件下，依然可以发挥其优良的性能， 不会产生龟裂；由于石墨烯为优良热导体，散射 99%红外线和85%的紫外线，可以达成节能降耗、 保温隔热的功能。
用途
代替硅生产超级计算器
石墨烯电池 石墨烯涂料
夜视隐形眼镜
代替硅生产超级计算器
科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色 的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。 高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备， 例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信 息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率， 然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高 频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现， 高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它 在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚 至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的 超级计算机。
石墨烯电池
让生产厂家放弃生产电动交通工具的主要原因就是电池电 量的问题。该行业要求增加电池的效力和持续时间，以减 少充电时间。这个令人头痛的问题马上就能得到解决。西 班牙Graphenano公司（一家以工业规模生产石墨烯的公司） 同西班牙科尔多瓦大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料 电池。一个锂电池（以最先进的为准）的比能量数值为 180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600 wh/kg。 也就是说，它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。 这种电池的寿命也很长，它的使用寿命是传统氢化电池的 四倍，是锂电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能 行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。