1、石墨烯(Graphene)是一种以sp2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 。2、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。
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1、石墨烯(Graphene)是一种以sp2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 。
2、石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料拆搭李学、微纳加工、能源、生物医学和药物传旅迟递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未枝老来革命性的材料。
23、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,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。
石墨烯是一种以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。石墨烯的优点:
石墨烯具有桥帆良好的强度、柔韧度、导电导热等特性。它是目前为止导热敏亏雹系数最高的材料,具有非常好的热传导性能,所以它被大量运用在全新的采暖行业。石墨空洞烯的用途:
1、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。
2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来,那时卫星就成了有线的风筝,科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料,这就是石墨烯。
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。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[1]。
石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高厅掘仿载流子迁移率(约10 am /V·s),并且受温度和掺杂效应的影响很小,表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达0.3 m),这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势,使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等散禅领域,同时有望帮助物理学家扮纤在量子物理学研究领域取得新突破。
石墨烯的合成方法主要有两种:机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC的方法 ; 化学方法是化学还原法与化学解理法。
石墨烯发热片多用于加热服装、鞋帽围巾、热疗眼罩,热疗头部按摩器,热疗腰部按摩器,全身热疗仪,颈部瞎铅热疗仪等有理疗辅助加热的作用。
德福电热石墨烯又称”单层石墨片“,是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子,碳原子排列成二维结构,与石墨的单原子层类似。
2004年,二维结构石墨烯的发现推翻了“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的认知,震撼了整个物理界,它的发现者---英国曼切斯特大学物理和天文学系的Geim和Novoselov也因此获得了2008年诺贝尔物理学奖的提名。与碳纳米管相比,石墨烯有完美的杂化结构,大的共轭体系使其电子传输能力很强,而且合成石墨烯的原料是石墨,价格低廉,这表明石墨烯在应用方面将优于碳纳米管。与硅相比,石墨烯同样具有独特优势:硅基的微计算机处理器在室温条件下每秒钟只能执行一定数量的操作,然而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力,所产生的热量也非常少。另外,石墨烯本身就是一个良好的导热体,可以很快地散发热量。由于具有优异的性能,如果由石墨烯制造电子产品,则运行的速度可以得到大幅提高。速度还不是石墨烯的唯一优点。硅不能分割成小于10nm的小片,否则其将失去诱人的电子性能;与硅相比,石墨烯被分割时其基本物理性能并不改变,而且其电子性能还有可能异常发挥。因而,当硅无法再分割得更小时,比硅还小的石墨烯可继续维持摩尔定律,从而极有可能成为硅的替代品推动微电子技术继续向前发展。
单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛哪野、AA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
少层石墨烯(Few-layer):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
多层石墨烯又叫厚层石墨烯(multi-layer graphene):指厚度在10层以上10nm以下苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方磨缓好式(包括ABC堆垛、ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
石墨烯是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。石墨烯在光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生乱圆物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。
石墨烯拥有优异的光学、电学、力学等特性,这种新型材料的结构其实非常简单,就是将哗悄碳原子按蜂窝状布置,其实在自然界中,就存在着石墨烯这种材料,只是很难将其剥离成单层结构,石墨烯如果一层层叠加起来就是石墨,仅1毫米厚的石墨大约就包含了300万层的石墨烯,后来国外科学家利用机械剥离法,成功分离出了单层的石墨烯结构,如今工业上生产石墨烯的方式主要有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法等几种。
优势
石墨烯拥有良好的导电性,如果将其制成导体,能够用于超导技术领域,因为它几乎不会产生电阻,后来出现的石墨烯电池,性能更是远远超越锂电池,因为石墨烯电池的单位电容量更大,可以有效增加电池的能量存储,从而增加工作时间,并且比锂电池更加安全,不用担心自燃等问题。
其次,用石墨烯甚至有望搭建太空电梯,因为它是世界最轻,同时结构最坚固的材料,就有日本科学家提出,可以用这种材料来建设通往太空的电梯装置,将石墨烯制成碳纳米管乱陪渣,只需要很细的横截面,就可以让碳纳米管具有很强的承重能力,搭建太空电梯完全存在可能性,目前主要问题是如何大批量低成本地生产出碳纳米管,因为现在制约它的主要是生产工艺以及制造成本。
石墨烯是一种由碳原子以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,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,应称为蚂扰孝“载荷子”,的性质和相对论性的中微子非常相似。
1、传感器。石墨烯可以做成化学传感器,这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的。
2、石墨烯是电化学生物传感器的.理想材料,石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。
3、晶体管,石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。
4、海水淡化,水环境中的氧化石墨烯薄膜与水亲密接触后,可形成约0.9纳米宽的通道,进而高效过滤海水中的盐份。
基于石墨烯的化学结构,石墨烯具有许多独特的物理化学性质,闷稿如高比表面积、高导电性、李枯机械强度高、易于修饰及大规模生产等
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