文档介绍：石墨烯的
制备与应用
王永强
目录
·石墨烯的发现
·石墨烯的结构
·石墨烯的性能
石墨烯的简单分类
石墨烯的制备
通向的电梯
石墨烯的发现
曾经有人在《太空电梯》一文中设想
1)有一天你走进电梯,按下上升按钮就到了外太空,是不
是很酷?这就是太空电梯,它将使人类的梦想成为现实。
目前,
,但是太空电梯却可以大大降低成本,
让普通人可以在太空中旅行。
太空电梯的载人舱能够在数千万米长的电缆上移动,而电
缆则靠地球转动产生的离心力来固定。碳纳米管的出现又朝
这一梦想的实现前进了一步。科学家爱德华兹已证明利用纳
米技术可以做出能够支撑太空电梯的超强力电缆。
科学家研究发现,建造一个200吨的电梯是个合理的设想
而且具有商业价值。一个200吨的太空电梯的大小相当
于一架大型的商务飞机。太空电梯的大小完全取决于人的意
,不受任何物理层面的限制。
人们设想并不是无法实现的在2004年英国
曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆
和克斯特亚∵诺沃消洛夫发现他们能用
种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄
片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨
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。
圆
石墨烯的结构
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,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
个p轨道上的电子形成大T键,T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。
石墨烯的结构
·如果有五边形和七边形存在
,则会构成石墨烯的缺陷
·少量的五角元胞细胞会使石
墨烯翘曲,12个五角形石墨
烯会共同形成富勒烯。石墨
烯卷成圆桶形可以用为碳纳
米管。
石墨烯
石墨
碳纳米管
石墨烯构建各种碳材料的示意图
石墨烯性能简介
光学性能
电学性能
·力学性能
·热学性能