图1 晶体结构图 在发现石墨烯之前, 科学家认为常温下的固态晶体结构一定是三维立体结构,如图1所示, 如钻石, 氯化钠,这些固体晶体的原子和原子间通过化学键的绑定结构一定是三维结构。 科学界普遍认为要在室温下维持二维(即平面结构)的晶体结构是不可能的, 除非是在绝对零度下才有可能排列成二维的晶体结构。 但科...
同时，石墨烯独特的电子结构还使其表现出许多奇特的电学性质，比如室温量子霍尔效应等。由于石墨烯中的每个碳原子均与相邻的三个碳原子结合成很强的σ键，因此石墨烯同样表现出优异的力学性能。据哥伦比亚大学科学家利用原子力显微镜直接测试单层石墨烯的力学性能，发现石墨烯的杨氏模量约为1100GPa，断裂强度更是达到了13...
液相剥离法通过直接把石墨或石墨衍生物如膨胀石墨、氟化石墨插层复合物、HOPG等溶解到有机溶剂如N-甲基-吡咯烷酮、全氟芳烃化合物或邻二氯苯中再利用高密度超声波、加热或气流作用得到一定浓度的单分子层或多层石墨烯溶液。该方法虽然操作简单,制备过程保全了石墨...
拉曼光谱在石墨烯的层数表征方面具有独特的优势,完美的单洛伦兹峰型的二阶拉曼峰(G'峰)是判定单层石墨烯简单而有效的方法,而多层石墨烯由于电子能带结构发生裂分使其G'峰可以拟合为多个洛伦兹峰的叠加,G'峰与石墨烯的电子能带结构密切相关,因此石墨烯的电子结构...
石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构的二维原子晶体,是构建其它sp2杂化碳的同素异形体的基本组成部分,可以堆垛形成三维的石墨,卷曲形成一维的碳纳米管,也可以包裹形成零维的富勒烯。 图1. 石墨烯结构 直到2004 年,英国曼彻斯特大学的Geim和Novoselov等使用胶带剥离技术,才首次成功地制备出了单层石墨烯,这...
《 石墨烯：前景广阔的二维纳米材料 》 作者：龚诚 商艾华 性能强大的新材料之王 石墨烯是 2004 年用微机械剥离法从石墨中分离出的一种由碳原子以 sp⊃2;杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，英文名为 Graphene，为一层碳原子构成的二维晶体。石墨烯与其他有机高分子材料相比，有比较独特的原子结构...
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(Bilayerordouble-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,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。
石墨烯结构 石墨烯结构是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维的富勒烯,卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,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,目前最理想的二维纳米材料。 石墨烯的内容 石墨烯是一种以sp杂化连接的碳原子紧密...
理想的石墨烯结构是平面六边形点阵,可以看做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做是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。 石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42Å。
一、平面石墨烯结构 石墨烯最基本的结构形式是平面石墨烯结构,它由一层碳原子组成,呈六边形排列,形如蜂窝状结构。该结构具有高度稳定性和导电性,因此被广泛应用于电子器件、传感器等领域。 二、弯曲石墨烯结构 相比平面石墨烯结构,弯曲石墨烯结构呈曲面形状,其曲率半径可以从数纳米到数微米不等。该结构具有...