其厚度仅为0335
m。结构完整的石墨烯是由不含任何不稳定键的苯六元环组合而成的二维晶体,化学稳定性高,表面呈惰性状态,与其它介质如溶剂等的相互作用较弱,并且由于石墨烯片与片之间有较强的范德华力的作用,使其容易产生聚集难溶于水及常化用的有机溶剂,对于进一步研究和应用有一定的限制。因此对石墨烯进行一定程度的功能并将其溶解于特定的溶液中,可以实现石墨烯的功能化利用和性质的发挥。在01molL的pH7的PBS缓冲液中测试石墨烯修饰电极的电化学性质,发现它有比单纯的石墨电极、玻璃碳电极以及金刚石电极都要优异的电化学性质,主要表现在通过交流阻抗谱测得的电阻明显低于其它碳材料;通过循环伏安法测得的曲线出现了明显的氧化还原峰,并且氧化还原峰电流与扫描频率的平方根有明显的线性关系,这表明通过石墨烯修饰电极上的氧化还原过程可以实现特定物质的检测。
13石墨烯的结构
石墨烯Graphe
e是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料。这种石墨晶体薄膜的厚度只有0335
m,只有头发的20万分之一,是形成其他维数碳材料(如零维的富勒烯、一维的纳米碳管和三维的石墨等)的基本单元具有极好的结晶性及电学性。完美的石墨烯是二维的,只包括六角元胞(等角六边形),但在实际情况下不免有缺陷的存在,这些缺陷的地方就会不再是碳六元环而是五元环或七元环等。这些少
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f石墨烯复合材料的制备及其性能研究进展量存在的碳五元环可以使得石墨烯发生卷曲,再和其他的碳六元环卷曲形成的圆柱一起组成封闭的一维碳纳米管;十二个碳五元环和一定的碳六元环就会一起组成富勒烯。
14石墨烯性能简介141光学性能
1石墨烯具有优异的光学性能。2理论和实验结果表明,单层石墨烯吸收23的可见光,即透过率为977。3从基底到单层石墨烯、双层石墨烯的可见光透射率依次相差23。
142电学性能
1石墨烯的每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道电子形成一个大键,电子可以自由移动,赋予石墨烯优异的导电性。
2电子在石墨烯中传输时不易发生散射,迁移率可达200000cm2Vs,约为硅中电子迁移率的140倍,其电导率可达104Sm,是室温下导电性最佳的材料。
3石墨烯的导电性可通过化学改性的方法进行控制,并可同时获得各种基于石墨烯的衍生物。
4双层石墨烯在一定条件下还可呈现出绝缘性。
143力学性能
1石墨烯是已知材料中强度和硬度最高的晶体结构。2其抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和11TPa。3石墨烯r