石墨烯是什么材料？

Question

如题所述

Answer 1

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：
石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热等特性。它是目前为止导热系数最高的材料，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。

Answer 2

石墨烯是目前世界上最薄、最硬、导电、导热性能最强的材料，被誉为“新材料之王”，甚至被材料界称为“黑金”。在基础研究、传感器、半导体、柔性显示屏、新能源电池等领域，有着巨大的潜力。

但是，石墨烯“新材料之王”的宝座还没坐稳，另一种更具潜力的纳米材料横空出世，它就是硼烯。硼烯和石墨烯都属于二维材料，但比石墨烯更强、更轻、更柔韧，也更容易发生化学反应。


除了是电和热的良导体，甚至还能实现超导。因此，有着更加广阔的前景。


由于硼烯是目前已经最轻的二维材料，并且，其表面活性很高，极易发生化学反应，更适合在电池里存储金属离子。因此，硼烯是理想的电极材料。其次，氢离子更容易粘附在硼烯的二维结构表面。


由于硼烯有着巨大的表面积，可以存储自身重量15%以上的氢，因此，其在存储氢燃料时有着天然的优势。同时，硼烯也是制造超级电容绝佳的材料，因为其有着极高的能量密度。所以，硼烯制成的超级电容有着极高的循环稳定性。


再者，硼烯可以把氢气分解成氢离子，把水分解成氢气和氧气以及还原二氧化碳，因此，它也是一种最重要的催化剂。


最后，由于硼烯能和很多物质发生化学反应，因此，它也可用于制作乙醇、甲醛和氰化氢的传感器。


虽然石墨烯和硼烯作为极具潜力的二维材料，有着颠覆众多领域的潜质。但在实际应用中仍然面临不小的挑战。在上述领域中，能够作出突破也绝非一朝一夕之功。但只要朝着这个方向不断努力，相信二维材料一定会在人类社会发展中大放异彩。对此，你有什么看法呢？本回答被网友采纳

Answer 3

石墨烯——一种只有一个原子厚的二维碳膜——的确是种令人惊讶的材料。虽然名字里带有石墨二字，但它既不依赖石墨储量也完全不是石墨的特性：石墨烯导电性强、可弯折、机械强度好，看起来颇有未来神奇材料的风范。如果再把它的潜在用途开个清单——保护涂层，透明可弯折电子元件，超大容量电容器，等等——那简直是改变世界的发明。
石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。碳原子之间相互连接成六角网格。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起，而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状。
由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯很顽强：可以弯曲到很大角度而不断裂，还能抵抗很高的压力。而因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，为它带来了全新的电学属性。石墨烯在可见光下透明，但不透气。这些特征使得它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料。

Answer 4

石墨烯：
是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。本回答被网友采纳

Answer 5

石墨烯是二维原子尺度、六角型的碳同素异形体，其中每个顶点有一个原子。它是其他同素异形体（包括石墨、木炭、碳纳米管和富勒烯）的基本结构单元。它也可以被认为是一个无限期的大芳香分子，平面多环芳烃家族的最终案例。
石墨烯有许多特性。与其厚度成比例，它比最坚固的钢大约强100倍。它可以非常有效地传导热和电，并且几乎是透明的。[1] 石墨烯还显示了一个大的非线性抗磁性，[2] 甚至比石墨还大，可以被钕铁硼磁体悬浮。研究人员已经确定了材料中的双极晶体管效应、电荷的弹道传输和大量子振荡