石墨烯的研究
石墨烯的研究和发展趋势
石墨烯的研究和发展趋势石墨烯被誉为“二十一世纪最重要的材料之一”，其具有高强度、高导电性、高热导性、良好的透明性、柔韧性及耐腐蚀性等多种优良性能，吸引着科学家和工程师的极大关注。
本文将从石墨烯的基本结构和性质、石墨烯的研究历程、产业化进展以及未来的发展趋势等方面阐述石墨烯的研究和发展趋势。
一、石墨烯的基本结构和性质石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体结构，具有独特的二维结构。
以图1为例，石墨烯由一个或多个六元环组成，碳原子通过共价键相连，形成六角形的晶格结构。
其中，每个碳原子有三个共价键和一个未饱和的π键，形成一个sp2杂化轨道。
从宏观上看，石墨烯的厚度仅为0.33纳米，但其面积却可以达到平方米级别。
石墨烯因其独特的结构，具有多种优异的物理、化学和电学性质，是一种具有极高应用价值的新型材料。
石墨烯的性质之一是高导电性。
由于其电荷载流子是电子，且具有极高的电子迁移速率，所以石墨烯的电导率要高于铜。
石墨烯的热传导率也非常高，比铜高达10倍以上。
此外，石墨烯具有良好的透明度和柔韧性，对紫外线和红外线也有很好的吸收和反射能力，因此被广泛应用于透明电子器件和导电柔性器件。
二、石墨烯的研究历程石墨烯的发现可以追溯到1947年，当时瑞士化学家Hanns-Peter Boehm发现石墨烯在电子显微镜下具有“聚集”现象。
但直到2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆（Andre Geim）和孔德·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）两位研究员通过一种新颖的机械剥离法成功分离出石墨烯，同时发现了石墨烯的导电性和稳定性。
他们的发现为石墨烯的研究开启了新的篇章。
自此以后，石墨烯的研究发展取得了突飞猛进的进展。
石墨烯团队开创了预测、制备和研究石墨烯的学科领域，石墨烯的研究成果也获得了多种国际奖项的荣誉。
石墨烯成为自第二次世界大战以来引起全球科学家共同关注的新型材料。
三、石墨烯的产业化进展我们刚刚谈到石墨烯在研究上的重要性，而在工业化方面，石墨烯也有广泛的应用前景。
石墨烯材料可行性研究报告
石墨烯材料可行性研究报告一、研究背景和意义石墨烯是一种薄如蜘蛛丝的二维碳材料，由碳原子以蜂窝状排列而成，具有出色的导热和导电性能、高的柔韧性和强度等优异特性。
自2004年被发现以来，石墨烯就被认为是一种具有革命性潜力的新材料，有望应用于电子设备、能源储存、传感器、生物医学等领域，并被誉为“未来材料之王”。
然而，石墨烯的产业化应用一直受到一些技术和经济问题的制约，研究石墨烯材料的可行性对于探索这种材料的应用潜力，推动石墨烯相关产业的发展具有重要的意义。
二、研究内容和方法本研究旨在探讨石墨烯材料的可行性，并提出相关建议。
研究内容主要包括以下几个方面：1. 石墨烯的性能分析：对石墨烯的导热、导电、强度、柔韧性等性能进行定量分析；2. 石墨烯的制备技术分析：分析目前石墨烯的制备技术，包括机械剥离、化学气相沉积、化学氧化还原法等；3. 石墨烯的应用领域分析：探讨石墨烯在电子设备、能源储存、传感器、生物医学等领域的应用潜力；4. 石墨烯的产业化技术研究：研究如何把石墨烯的优秀性能转化为实际应用，并推动其产业化。
研究方法主要包括文献综述、实验分析和数值模拟等。
三、石墨烯的性能分析1. 导热性能：石墨烯的导热系数非常高，可以达到5000-5300 W/mK，是铜的几倍甚至数十倍。
这种优良的导热性能使得石墨烯可以应用于高效散热的领域。
2. 导电性能：石墨烯是一种优秀的导电材料，电阻率仅为6.7×10^-6Ω·cm，远远低于铜和铝。
这种优异的导电性能使得石墨烯在电子设备领域具有广阔的应用前景。
3. 强度和柔韧性：石墨烯的强度非常高，达到130 GPa以上，而且具有极高的柔韧性，可以弯曲和变形而不破裂。
这些优秀的性能使得石墨烯在材料强度和轻量化方面具有优势。
四、石墨烯的制备技术分析1. 机械剥离法：是一种比较简单的制备石墨烯的方法，通过将石墨晶体剥离成单层石墨烯。
但这种方法的产率较低，且不适用于大规模生产。
石墨烯在宏观和微观中的研究
石墨烯的热导率高达3000 W/mK，是理论上最高的热导率材料之一，且热膨胀系数极小，能在高温环境下保持物理性质稳定。
力学性质
石墨烯是已知的最强硬的材料之一，具有极高的强度和弹性，能够承受极大的弯曲、拉伸和撕裂而不破裂。
应用
在电子器件中，石墨烯的高电子迁移率和高导电性使其成为替代硅材料的有力竞争者；在能源存储方面，石墨烯的高比表面积和高导电性可用于开发高效的超级电容器等、液相剥离法等。机械剥离法适用于小规模研究，而CVD法则能制备出大面积、高质量的石墨烯薄膜。
宏观特性
石墨烯的宏观特性主要体现在其柔韧性、强度、导电性等方面，这些特性使得石墨烯在复合材料、柔性电子、能源存储等领域具有广泛应用前景。
应用
在复合材料中，石墨烯可作为增强剂提高材料的力学性能；在柔性电子领域，石墨烯可用于制造柔性显示屏、可穿戴设备等；在能源存储方面，石墨烯可用于锂离子电池、超级电容器等电极材料的开发。
石墨烯在宏观和微观中的研究
维度
特性/研究内容
描述
微观
微观结构
石墨烯由碳原子组成的二维晶格结构，每个碳原子通过三个共价键与邻近的3个碳原子相连，形成类似于蜂窝状的六角形结构。
电子结构
石墨烯中的碳原子处于sp²杂化状态，具有独特的π电子构型，这些未形成化学键的电子使得石墨烯表现出很强的二维特性和高电子迁移率。
石墨烯的性能研究及应用
石墨烯的性能研究及应用一、石墨烯的简介与制备方法石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构，厚度不超过一个原子，具有高导电性、高热导性等特点，成为材料领域的新宠。
石墨烯最早由英国物理学家安德鲁·盖默尔和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年通过解剖石墨成功制备。
石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、转化法、电子束辐照和离子注入法等几种。
其中，机械剥离法是最早的制备方法，即通过转印的方式将石墨烯从石墨晶体中剥离，但是制备的石墨烯质量较差、产率低，且受制于原材料质量、工艺难度较大。
近年来，化学气相沉积法、电子束辐照等方法不断突破，逐渐成为高品质石墨烯的制备方法，产率和质量均得到提高。
二、石墨烯的性能特点1.高导电性石墨烯的电容量为碳材料中最高的，具有高导电性。
根据实验测定，石墨烯电阻率最低约为4.6×10-5Ω·㎝，在常温下的电流密度可达到1010A·㎝^-2，因此石墨烯被认为是理想的一维电极材料。
2.热稳定性石墨烯的热稳定性也极高，其导热性比金、铜高出约3000倍，导致石墨烯可以承受高温。
在极端高温条件下，石墨烯材料的稳定性依然能够得到保持，故可以应用于某些需要高热稳定性的领域。
3.力学强度高由于石墨烯的微结构，石墨烯表现出了很高的力学强度。
在受到弯曲时，石墨烯不会裂开，其强度是同等厚度钢的200倍，是同等厚度玻璃纤维的100倍。
4.光透性石墨烯很薄且平整，因此其具有很高的透光性，从可见光到红外的宽波段均有好的透过率，是制作透明电子器件的理想材料。
三、石墨烯的应用由于石墨烯的独特性质，其在电子材料、柔性显示、能源材料、生物医学等领域有广泛的应用前景。
1.电子材料石墨烯作为一维导电材料，特别适用于制造电极、导电性补充剂等。
石墨烯已经被运用于制造锂离子电池、DNA测序装置等领域，并取得了优异的效果。
2.柔性显示石墨烯由于其透明性、导电性及良好的机械性能，被认为是开发高性能柔性显示器材料最有潜力的技术之一。
石墨烯的研究历史
石墨烯的研究历史石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有出色的物理和化学性质，因此引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍石墨烯的研究历史。
石墨烯的发现石墨烯最早是由安德烈·赫姆(A.K. Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(K.S. Novoselov)在2004年发现的。
他们使用的方法是利用普通的黏着带，将一些石墨片剥离成非常薄的层，最终得到了一片厚度仅为一个原子的石墨烯。
这项发现因为其高度的新颖性和创新性而获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的早期研究石墨烯的发现以后，引起了极大的科学兴趣。
科学家们开始探究这种新型材料的特殊性质和实际应用。
最初，人们主要研究了其电子性质和力学性质。
在2005年，科学家就发现了石墨烯的电导率比银还高，并且在极低的温度下（约为4.2K），其电子运动方式也非常特殊。
此外，人们还发现，尽管石墨烯只有单层，但其刚度比钢还高，同时又具有弹性，展现出了无与伦比的物理特性。
石墨烯的应用研究在石墨烯的研究过程中，科学家们还开始考虑其实际应用。
石墨烯的高导电性能和更广泛的带隙，使其成为新一代电子器件（例如晶体管）的一个有很大潜力的替代品。
石墨烯的力学性质也使其成为用于航空和航天应用的强度材料。
此外，石墨烯的化学稳定性和高比表面积使其成为高效的电池、传感器和催化剂的备选材料。
石墨烯的世界研究热潮自石墨烯发现以来，世界各地的研究人员都投入了大量精力，对石墨烯进行了广泛的研究。
可以说，石墨烯研究的确是一个世界性的热潮。
科学家们不仅在探求石墨烯的性质和应用方面取得了许多重要的成果，还提出了许多新的想法和建议，为后来的石墨烯研究带来了深远的影响。
石墨烯的未来前景石墨烯的研究历史虽然还很短，但是石墨烯已经成为了一个重要的而又有很大前景的研究领域。
未来，科学家们将继续在石墨烯的性质和应用方面进行深入的研究，希望能够更好地利用石墨烯的出色特性，为我们的物质生活和科学研究带来更多的可能性。
石墨烯的光电性质研究
石墨烯的光电性质研究石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体材料，具有独特的光电性质，因而引起了广泛的研究兴趣。
本文将深入探讨石墨烯的光电性质，并介绍相关研究成果。
一、石墨烯的光电转换效应光电转换效应是石墨烯的光电性质中最为重要的特征之一。
石墨烯能够将光能转换为电能，或者将电能转换为光能。
这种转换效应开辟了许多应用领域，如太阳能电池、光电探测器等。
1. 石墨烯太阳能电池石墨烯太阳能电池是利用石墨烯对光的吸收和电子传输特性实现能量转换的一种新型太阳能电池。
石墨烯具有高电导率和宽光谱吸收特性，能够有效地吸收太阳能，并将其转化为可用的电能。
近年来，许多研究表明，石墨烯太阳能电池具有高效率和稳定性的优势，有望成为未来太阳能领域的重要技术。
2. 石墨烯光电探测器石墨烯光电探测器是一种能够实现高灵敏度和快速响应的光电转换器件。
石墨烯能够吸收几乎整个可见光和红外光谱范围的光线，并将其转化为电信号。
石墨烯光电探测器的灵敏度和响应速度远超过传统的光电探测器，因此在通信、光学成像等领域具有广阔的应用前景。
二、石墨烯的光学性质研究石墨烯的光学性质是指它对光的吸收、反射和透射等特性。
研究石墨烯的光学性质对于了解其光电行为和优化相关器件具有重要意义。
1. 石墨烯的吸收特性石墨烯对光的吸收是其光电转换效应的基础。
研究发现，石墨烯对于可见光和红外光谱范围内的光线具有高达2.3%的吸收率，远高于其他材料。
这种高吸收率使得石墨烯成为太阳能电池和光电探测器等器件中的理想材料。
2. 石墨烯的反射和透射特性除了吸收特性之外，石墨烯对光的反射和透射特性也受到广泛研究。
石墨烯具有极高的光透射率，在可见光谱范围内的透射率可达97.7%，这使得石墨烯在光学器件的透明电极方面具有潜在应用价值。
此外，石墨烯也具有极低的反射率，可使光能更充分地被吸收和利用。
三、石墨烯的电学性质研究石墨烯的电学性质对于光电转换效应的实现和应用至关重要。
下面将介绍石墨烯在电学性质方面的研究进展。
2024年石墨烯报告研究
2024年石墨烯报告研究•石墨烯概述与基本特性•2024年石墨烯市场现状及趋势分析•石墨烯在能源领域应用研究进展•石墨烯在生物医学中应用前景探讨目•石墨烯在复合材料中增强作用研究•挑战、机遇与政策建议录石墨烯概述与基本特01性石墨烯定义及结构石墨烯定义石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的二维材料，具有蜂窝状晶格结构。
结构特点石墨烯的每个碳原子通过σ键与相邻的三个碳原子连接，形成稳定的六边形结构；剩余的π电子形成离域大π键，赋予石墨烯优异的电学和热学性能。
电学性能石墨烯具有零带隙半导体特性，载流子迁移率高，电导率高。
热学性能石墨烯具有极高的热导率，优于大多数已知材料。
力学性能石墨烯的强度极高，是已知材料中强度最高的之一。
化学稳定性石墨烯具有较高的化学稳定性，但在特定条件下可发生化学反应。
基本物理和化学特性利用胶带反复剥离石墨片层，得到单层或多层石墨烯。
机械剥离法在高温下，利用含碳气体在金属基底上分解生成石墨烯。
化学气相沉积法（CVD ）通过化学方法将石墨氧化成氧化石墨，再还原成石墨烯。
氧化还原法利用溶剂与石墨之间的相互作用力，将石墨剥离成单层或多层石墨烯。
液相剥离法制备方法简介石墨烯可用于制造高速、高灵敏度的电子器件，如晶体管、传感器等。
电子器件能源存储与转换复合材料生物医学石墨烯可用于制造高性能的电池、超级电容器等能源存储器件，以及燃料电池等能源转换器件。
石墨烯可与其他材料复合，提高复合材料的力学、电学、热学等性能。
石墨烯可用于生物医学领域，如生物成像、药物输送、组织工程等。
应用领域概览2024年石墨烯市场02现状及趋势分析全球市场规模与增长趋势市场规模根据研究数据，2024年全球石墨烯市场规模已达到数十亿美元，并且呈现出快速增长的态势。
增长趋势随着石墨烯制备技术的不断成熟和应用的不断拓展，预计未来几年全球石墨烯市场将继续保持高速增长，年复合增长率有望达到20%以上。
中国作为全球最大的石墨烯生产国，中国在石墨烯领域的研究、开发和产业化方面取得了显著进展，已形成了完整的产业链和庞大的市场规模。
石墨烯的性能及其应用研究
石墨烯的性能及其应用研究石墨烯是一种非常薄而且具有结晶形态的碳素材料。
在石墨烯的结构中，每个碳原子都被放置在一个正六边形的排列中，这种排列方式导致石墨烯具有许多极其出色的性质。
石墨烯的厚度非常薄，只有一个碳原子的厚度，因此它具有极高的表面积。
同时，由于石墨烯的结构十分紧密，因此其结晶性极好，具有极高的强度和良好的导电性和导热性。
石墨烯的性质和应用领域：1.导电性：石墨烯的导电性极好，远远超过铜等传统的导体。
这种现象是由于石墨烯的结构非常紧密，碳原子之间的距离非常短，因此电子在石墨烯内传导时会遇到较小的阻力。
因此，石墨烯有着广泛的应用，例如在电子器件中作为电流承载体、在电子屏幕中作为透明导电膜等等。
2.导热性：石墨烯的导热性也非常出色，比许多材料都好。
这种现象是由于石墨烯结构中的碳原子之间存在很强的键合力，从而能够让热量快速地在结构中传输。
因此，石墨烯有着许多的应用领域，如热导材料、高强度电子器件中的散热设备等等。
3.机械强度：石墨烯具有极高的机械强度，使其比大部分已知的材料都要更加坚固。
这种特性使得石墨烯在诸如纳米机器人、汽车构件等设备制造方面有着广泛的应用。
4.光学性质：石墨烯十分薄，并且能够吸收大部分波长的光线，因此它在光学领域的应用非常广泛。
例如，石墨烯透明、柔软，可用于制作智能窗户等。
总之，由于石墨烯具有如此出色的性质，因此在许多领域都有非常广泛的应用前景，如高强度材料制造、电子器件、机械设备、能源储备等等。
在接下来的发展过程中，如何优化制备方法、改进材料特性、实现可扩展性等都是需要深入研究的课题。
石墨烯的研究和发展：尽管石墨烯有着如此广泛的应用前景，但由于其特殊的制备技术，石墨烯的制备过程依然需要大量的时间和研究。
目前，石墨烯的制备方法主要有一下几种：1.机械法制备：这种方法是将石墨烯和金刚石之间进行磨擦，在石墨烯与金刚石的接触面上被挤压成石墨烯膜。
这种方法制备的石墨烯膜相对容易，但其膜材质质量上有限。
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❖ 3、石墨烯中的高载流子迁移率
石墨烯中的电子的迁移率大约是硅的100倍，而电 导率是与迁移率和载流子浓度乘积成正比，而材料 的透光性能又通常和载流子浓度成反比。一般材料 如果对光的透过性很好，那么它的载流子浓度就很 低，而通常迁移率也很低，从而导电率也很差，这 也是目前为什么太阳能透明电极没有很好性能的原 因。而石墨烯这种新材料，它的载流子迁移率如此 之高，即使在载流子浓度很低时（透光性很好）， 也能保证两者乘积很客观，有很好的导电性。这也 进一步解释了石墨烯适合用于太阳能电池电极的原 因。
二、石墨烯与太阳能利用有关性质研
究进展回顾
❖ 1、石墨烯电子能带结构所带来的性质
石墨烯是零带系半导体，其能带结构在K空间成对顶 的双锥形，费米面在迪拉克点之上，石墨烯为n型， 费米面在狄拉克点以下为p型。由于其能带结构的 特殊性，在狄拉克点处的电子态密度很低，对于费 米面在狄拉克点附近的高质量石墨烯，通过简单的 掺杂或用栅压调控，就可以使其费米面有很大幅度 的移动，从而很容易用人工的方法制作出石墨烯的 p-n结结构。而该结构是太阳能电池材料所必需的条 件。
❖ 极高的电子迁移率使石墨烯具有理想的条件， 电子穿过石墨烯时，大约有100倍的迁移率， 这是对比硅而言，石墨烯还具有卓越的强度， 而且事实上，它几乎是透明的（2.3％的光可 被吸收；97.7％的光可被传输），这些都使 它成为理想的候选材料，可用于光伏领域， 超薄透明石墨烯膜就可替代金属氧化物电极。
❖ 石墨烯有可能在利用太阳能方面产生重大的 突破。典型的光伏材料仅对特定频率或颜色 的光发生反应，而石墨烯对光发生反应的范 围非常宽。研究结果还表明，石墨烯能十分 有效地收集太阳能。因此太阳能电池的最大 突破有可能会来自于石墨烯
石墨烯制备新型高效太阳能电池
❖ 电子转移途径在剥离的石墨烯/锌酞菁类混合 体中的情形
❖ 他们虽然不是半导体，单能用来制造太阳能 电池板，可弯曲的触摸显示屏，情报的，导 电的纤维，取代飞机和宇宙飞船上使用的笨 重铜线
❖ 麻省理工学院的研究人员发现，当光照在石墨烯上 时，可以产生两个具有不同电气特性的区域，进而 出现温差，产生电流。石墨烯在激光照射加热不一 致时，携带电流的电子被加热，而晶格中的碳原子 核保持低温。正是由于石墨烯内部的温差，产生了 电流。这种不同寻常的机制就称为热载流子效应。 (所谓热载流子就是具有高能量的载流子，即其动能 高于平均热运动能量。当载流子从外界获得了很大 能量时，便可成为热载流子。由于热载流子所造成 的一些影响，就称为热载流子效应。)
石墨烯的最新研究
ห้องสมุดไป่ตู้科学家首次用碳纳米管制造出石墨 烯带，应用于太阳能电池，计算机 等工业电子产品的开发。
❖ 美国两组科学家用圆柱状的碳纳米管制造出 几十纳米宽的石墨烯带。
❖ 石墨烯导电性好，纤薄，透明，坚硬，非常 适用于显示屏和太阳能电池板。
❖ 带状石墨烯的用处更大，在10纳米左右的宽 度上，电子被迫纵向移动，使石墨烯可以像 半导体一样起作用。
❖ 4、石墨烯中的光激发电子-空穴对的产生消 失时间
石墨中的电子式狄拉克电子，速度接近光速 三分之一，室温下川岛电子比任何其他已知 导体要快，所以被光激发出的电子-空穴对可 以快速形成电流，同理在撤去光源后也可以 迅速消失。基于石墨烯的光伏器件对光的响 应目前在实验室中已达到THz，成为超快光 电探测器的候选材料
❖ 石墨烯被寄予厚望的应用实例之一是转换效 率非常高的新一代太阳能电池。展望其今后 的应用领域，首先是透明导电膜领域，其次 是中间电极等领域
❖ 在一般情况下要确保大范围波长领域的透明性，载 流子的密度越低越好。不过，由于导电率与载流子 迁移率和载流子密度的乘积成比例，因此如果载流 子迁移率不是很高，那么较小的载流子密度也就意 味着导电率较小。其典型示例就是玻璃这种绝缘体。 无论多透明，只要电流不能通过，就没有任何意义。
❖ 石墨烯几乎是唯一一种能够避免这种问题的材料。 其原因在于石墨烯具有非常高的载流子迁移率。因 此，即使载流子密度非常小，也能确保一定的导电 率。这种材料是非常罕见的。
一、太阳能电池材料的原理
❖ 一种材料（或多种材料的复合结构）能成为 太阳能电池的材料的重要条件： 材料中有能到弯曲的P-N结或高低结，形成 材料中的内建电场。光在材料中激发的电子空穴对就可以在内建电场的作用下向相反方 向电极运动，从而形成光伏效应。
❖ 德国和西班牙的一个研究小组最近发表了一
篇论文，发表在《应用化学国际版》 （Angewandte Chemie International Edition），题为《实现可调石墨烯/酞菁PPV混合动力系统》（Towards Tunable
Graphene/Phthalocyanine–PPV Hybrid Systems），他们提出了一种化学方法，制 成非共价（non-covalently）功能性石墨烯， 这种材料产生于可大量获得的低价天然石墨。
三、对石墨烯在太阳能上应用前景的 分析与研究方向设想
❖ 两个应用方向：将石墨烯作为新一代太阳能 电池的主体材料（即产生光伏效应的材料 料）；将石墨烯作为现有光伏材料的透明电 极，利用它的高透光性和高电导率特性。
❖ 第一步制造石墨烯，第二步形成石墨烯pn结， 石墨烯本身不存在内建电场，要改变石墨烯 中部分的费米面高度，从而固件出能带弯曲， 形成内建电场。掺杂是很好的手段。
❖ 2、石墨烯对红外光的高透过性
石墨烯对光的透过率可达到97.7%以上，使其成为 太阳能电池电极材料的很好选择。现在太阳能电池 的透过效率不好原因是太阳能电池上层电极对太阳 光中的红外部分吸收十分严重，而红外部分又是太 阳光能量的一个集中区，所以影响了下方的光伏材 料获得的光的强度。而石墨烯对红外的透过性非常 好，用石墨烯带作为太阳能电极材料，可大幅度提 高转化效率。
❖ 从半导体工业借鉴过来的刻蚀技术切开纳米 管，再将纳米管粘附到一个聚合物薄膜上， 接着使用经过电离的氩气来刻蚀每个纳米管 的每个条带，得到的石墨烯带的宽度仅为1020nm，具有导电性能，因此在电子工业将有 广泛的应用，他们用石墨烯已经制造出了基 本的晶体管。
❖ 詹姆斯.赛研究小组用高猛算计和硫酸的混合 物，沿着轴心打开纳米管，他们得到的丝带 要宽一些，大约100-500nm。
❖ 5、石墨烯的热载流子效应
石墨烯可以对光产生不同寻常的反应，在室 温和普通光照射下，就可以发生热载流子效 应，产生电流。当光照在石墨烯上时，可以 产生两个具有不同电气特性区域，进而出现 温差，产生电流。石墨烯在激光照射加热不 一致时，携带电流的电子被加热，而晶格中 的碳原子核保持第二年。正是由于石墨烯的 光电反应现象更为丰富。
❖ 因此，它可能是一种很前途的替代材料，可 替代铟锡氧化物（ITO：indium tin oxide）， 铟锡氧化物是目前标准的透明电极材料，石
墨烯用作电极，可用于液晶显示器，太阳能 电池，iPad和智能手机使用的触摸屏，以及 有机发光二极管（ OLED）显示器，这种显 示器用于电视和计算机。
❖ 最近的研究表明，掺杂是必要的，为的是利 用石墨烯的全部潜力。这一挑战对于研究人 员而言，就是要找到适当的制造技术，制备 高质量石墨烯片，使它具有高度的电荷迁移 率（charge mobilities）。