1樓:尹朶月
石墨烯的化學性質與石墨類似,石墨烯可消棚以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或桐巨集受體時可以改變石墨烯載流子的濃度,而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。但當吸附局橋冊其他物質時,如h+和oh-時,會產生一些衍生物,石墨烯的導電性變差,但這並不是產生了新的化合物。
可以利用石墨來推測石墨烯的性質。例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上,每個碳原子多加上乙個氫原子,從而使石墨烯中sp2碳原子變成sp3雜化。[5] 可以在實驗室中通過化學改性的石墨製備的石墨烯的可溶性片段。
石墨烯氧化物是通過氧化石墨得到的層狀材料。體相石墨經發煙濃酸溶液處理後,石墨烯層被氧化成親水的石墨烯氧化物,石墨層間距由氧化前的 增加到7~10å,經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。xps、紅外光譜(ir)、固體核磁共振譜(nmr)等表徵結果顯示石墨烯氧化物含有大量的含氧官能團,包括羥基、環氧官能團、羰基、羧基等。
羥基和環氧官能團主要位於石墨的基面上,而羰基和羧基則處在石墨烯的邊緣處。
2樓:猴30188蛹覓
石墨烯的結構非常穩定,碳碳檔沒鍵(carbon-carbon bond)僅為。石墨烯內部的碳原子之間的連線很柔韌,當施加外力於石墨烯時,碳原子面會彎曲變形,使得碳原子不必重新排列來適應外力,從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。
另外,石墨烯中的電子在軌道中移動時,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強,在常溫下,即使周圍碳原子發生擠撞,石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。芳香性:
石墨烯具有芳香性,具有芳烴的性質溶解性:在非極性溶劑中表現出良好的溶解性。其他性質:
可以吸附和脫附各謹檔種原子和分行晌納子,具有超疏水性和超親油性。
石墨烯結構是什麼?
3樓:八爪娛爫
石墨烯結構是由碳六元環組成的兩維週期蜂窩狀點陣結構。它可以翹曲成零維的富勒烯,捲成一維的碳奈米管或者堆垛成三維的石墨,因此石墨烯是構成其他石墨材料的基本單元,石墨烯的基本結構單元為有機材料中最穩定的苯六元環,目前最理想的二維奈米材料。
石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵,碳原子有4個價電子,其中3個電子生成sp2鍵,即每個碳原子都貢獻乙個位於pz軌道上的未成鍵電子,近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵,新形成的派鍵呈半填滿狀態。
研究證實,石墨烯中碳原子的配位數為3,每兩個相鄰碳原子間的鍵長為一點四二乘以十的負十次方公尺,鍵與鍵之間的夾角為一百二十度,每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大派鍵(與苯環類似),因而具有優良的導電和光學效能。
力學特性
石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達,固有的拉伸強度為130gpa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
石墨烯結構是什麼?
4樓:year奧利給
石墨烯結構是由碳六元環組成的兩維週期蜂窩狀點陣結構,它可以翹曲成零維的富勒烯,捲成一維的碳奈米管或者堆垛成三維的石墨,因此石墨烯是構成其他石墨材料的基本單元,石墨烯的基本結構單元為有機材料中最穩定的苯六元環,目前最理想的二維奈米材料。
石墨烯的內容石墨烯是一種以sp雜化連線的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料,石墨烯是世上最薄也是最堅硬的奈米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收百分之2點3的光,導熱係數高達5300w,高於碳奈米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000,又比奈米碳管或矽晶體高。
因為它的電阻率極低,電子跑的速度極快,因此被期待可用來發展出更薄,導電速度更快的新一代電子元件或電晶體,由於石墨烯實質上是一種透明,良好的導體。
石墨烯有什麼性質
5樓:生活
石墨烯性質有力學效能、電磁效能、熱學效能、氧化性、還原性。
1、力塌薯學效能。
石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料,也是有史以來被證實的最結實的材料,強度可達130gpa,約為世界上最好的鋼材的100多倍。它具有極好的彈性,可被拉伸慎慧至自身尺寸的120%,如果用石墨烯製成包裝袋,雖然質量極輕,但它將能承受大約2t的物品。
2、電磁效能。
電子在石墨烯中傳輸的阻力很小,在亞微公尺距離移動時沒有散射,具有很好的電子傳輸性質,其中電子的運動速度達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。
3、熱學效能。
石墨烯具有極強的導熱效能,單層石墨烯的熱導率可達5000w/m·k,是室溫下純金剛石的3倍,金屬銅的12倍。
4、氧化性。
可與活潑金屬反應。石墨烯氧化物是通過氧化石墨得到的層狀材料,體相石墨經發煙濃酸溶液處理後,石墨烯層被氧化成親水的石墨烯氧化物,石墨層間距由氧化前的å增加到7~10å,經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化寬衫答物片層結構。
5、還原性。
可在空氣中或是被氧化氧化性酸氧化,通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。
石墨烯的化學性質
6樓:一半滑板喵
1、化合物:石墨烯與氫鍵合能夠形成石墨烯的氫化物,從而表現出不同的電子結構和晶體形態。2、生物相容性:
羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團,從而大幅度提高材料的細胞和生物反應活性。3、氧化性:可與活潑金屬反應。
石墨烯氧化物是通過氧化石墨得到的層狀材料,體相石墨經發煙濃酸溶液處理後,石墨烯層被氧化成親水的石墨烯氧化物,石墨層間距由氧化前的å增加到7~10å,經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。4、還原性:可在空氣中或是被氧化氧化性酸氧化,通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。
5、加成反應:利用石墨烯上的雙鍵,可以通過加成反應,加入需要的基團。6、穩定性:
石墨烯的結構非常穩定,碳碳鍵僅為。石墨烯內部的碳原子之間的連線很柔韌,凳擾當施加外力於石墨烯時,碳原子面會彎昌孝曲變形,使得碳原子不必重新排列來適應外力,從而保持結構穩定。
石墨烯(graphene)是一種以sp²雜化連線的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料 。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥棗迅旦物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。 英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、sic外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(cvd)。
石墨烯的結構與性質問題
7樓:腦細胞搭住
石墨烯是六邊bai形的,它的π電du子是共軛zhi的,但不像石墨一樣共軛的dao。
它不僅是已知專。
材料中屬最薄的一種,還非常牢固堅硬;作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。石墨烯在原子尺度上結構非常特殊,必須用相對論量子物理學(relativistic quantum physics)才能描繪。
石墨烯結構非常穩定,迄今為止,研究者仍未發現石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連線非常柔韌,當施加外部機械力時,碳原子面就彎曲變形,從而使碳原子不必重新排列來適應外力,也就保持了結構穩定。
這種穩定的晶格結構使碳原子具有優秀的導電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強,在常溫下,即使周圍碳原子發生擠撞,石墨烯中電子受到的干擾也非常小。
8樓:網友
石墨烯(graphene)是一。
來種由碳原子自以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢bai晶格的平面薄du膜,只有乙個zhi碳原子厚度的二維材料[1]。石dao墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在[1],直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎[2]。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料[3],它幾乎是完全透明的,只吸收的光"[4];導熱係數高達5300 w/m·k,高於碳奈米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/v·s,又比奈米碳管或矽晶體*高,而電阻率只約10-6 ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料[1]。因為它的電阻率極低,電子跑的速度極快,因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯另乙個特性,是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。
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