石墨烯科普讲解稿-“烯”世之材

合集下载

石墨烯解析

比钻石还硬的墨烯材料的结构 ➢3.石墨烯材料的性能 ➢4.石墨烯材料的应用
石墨烯材料的简介
简介：
石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
谢谢观看！！
工程本1320班第四小组全体成员
研究结果表明：GO（氧化石墨烯）对水泥浆有显著增稠和促凝作用； GO的掺入可以有效降低水泥的水化放热量；GO对水泥石有显著的增强增韧效果, GO在水泥硬化过程中对水泥石中晶体产物的产生有促进作用并能规整晶体的排布而形成针状晶体簇,改善水泥石中的孔结构,降低水泥石中微孔的体积,增加水泥石的密实度,对水泥石有显著地增强增韧效果。
应用前景 1、改善建筑材料
石墨烯具有优异的力学性能和特殊的二维结构，可用于改善建筑
材料微观结构，从而提高其力学性能和耐久性能。同时，石墨烯具有优异的电学和热学性能，还可用于为建筑材料增加导电、导热等多种功能，使建筑材料具有结构-功能一体化特征。此外，石墨烯的加入还可为建筑材料带来结构损伤和应力应变自诊断等智能化功能。
建筑方面目前应用：功能涂层
石墨烯功能涂层在化工方面的应用主要有防腐涂层、耐磨涂层和高导热涂层等。在防腐涂层应用方面，在石油化工过程中许多生产设备(例如输油管道、反应釜、精馏塔、换热器等)长时间处于较高温度和压力下工作，由氧气和水引起的设备腐蚀容易造成巨大的安全隐患和经济损失。传统的防腐涂层大多是利用物理原理防腐，构建致密的隔绝层抑制腐蚀。然而，由于石墨烯具有特殊片层共轭结构和优异电学性能，利用其可制备同时具有物理防腐和化学防腐性能的防腐新涂层，展现了巨大的应用前景。

碳世界的珍宝石墨烯

碳世界的珍宝——石墨烯一、新材料之王——石墨烯碳世界的珍宝——石墨烯，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个原子厚的单层二维晶体碳材料，既是最薄的材料，也是最强韧的材料。

它的硬度是钢的200倍，具备超薄、超坚硬、超导电导热等优异性能，集“声、光、电、热、力、磁”等特性于一身。

2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈•盖姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

“珍宝”石墨烯又被称为“新材料之王”，被誉为即将“改变21世纪的神奇材料”！二、“珍宝”的应用领域由于具备特殊性能，石墨烯已经成为各领域的“新贵”，不仅在航空航天、太阳能电池、纳米电子学、高性能纳电子器件、生物医疗、复合材料、场发射材料、气体传感器及能量存储等专业科学领域具有广泛的应用前景；在触摸屏、储能电池、显示器、半导体等领域同样“大展拳脚”。

近几年，由于其卓越而特殊的特性，在服饰、日用品等商业应用方面也逐渐被开发，被全球产经界看好。

中国对石墨烯产业发展的重视程度也上升到前所未有的高度，在技术和产业化规划发展方面，与世界一流水平基本同步。

面对美好前景，中央政府和地方政府在推动石墨烯产业化发展方面的相关规划接踵而至。

最近每年都支持了数百个石墨烯相关的研究课题，累计已经支持了一千多个项目。

发改委、工信部、科技部等部门对石墨烯产业都非常重视。

三、市场潜力巨大做为经济学界和科技界专家普遍认为的革命性新材料，应用广泛，发展前景巨大的石墨烯如同珍宝一般耀眼，吸引着国内外一波又一波资本投身其中。

在政府政策不遗余力地推动下，我国石墨烯产业发展初见成效：产业规模上，形成了以江苏省(常州、无锡、南京等地)为中心，宁波、青岛、重庆、德阳、河北、北京等地活跃分散发展的格局；技术专利上，我国在国际上已经申请2200多项石墨烯专利技术，约为全球石墨烯专利技术的三分之一；技术成果上，我国已有石墨烯智能手机、以及石墨烯柔性显示屏等。

生物材料——石墨烯)

• 其他应用：石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。
• 氧化还原方法：氧化还原法由于其稳定性而被广泛采用，产量高。但氧化过程会导致大量的结构缺陷，这些缺陷导致的电子结构变化使石墨烯由导体转为半导体，严重影响石墨烯的电学性能，制约了它的应用。
• 3.石墨层间化合物法：石墨插层化合物途径制得的石墨烯结构缺陷少，质量高，但是有机溶剂和表面活性剂难以完全除去，影响石墨烯的电学性能，而且部分有机溶剂价格昂贵。
组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。 • 世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，透明度高于高于碳纳米管和金刚石。
• 石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。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。
• 适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至太阳能电池。
• 光子传感器：因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。
• 基因电子测序：由于导电的石墨烯的厚度小于DNA链中相邻碱基之间的距离以及 DNA四种碱基之间存在电子指纹，因此，石墨烯有望实现直接的，快速的，低成本的基因电子测序技术。
• 减少噪音：通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合，从而控制噪音。噪声。
• 机械特性：石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。

石墨烯科普讲解稿

科普讲解稿黑色小“蜂巢”书写新“神话”陕西省自然资源厅李文军尊敬的各位领导、评委老师、亲爱的朋友们：大家好！提到蜂巢这个词，大家一定会想到勤劳的小蜜蜂、香甜可口的蜂蜜，大家别误会，我说的可不是蜜蜂的蜂巢，我今天来呀，是要和大家介绍一种外形和蜜蜂的蜂巢特别相似的神奇碳材料—石墨烯。

那么，有人会问，石墨烯？是什么呢？通俗的讲，石墨烯其实就是单层石墨，只不过它的厚度非常薄，只有0.34纳米，我们用肉眼是观察不到石墨烯的，只能看到它的原材料石墨，平时大家最常见的铅笔芯就是用石墨做成的，我们用铅笔在白纸上轻轻的划一笔，留下的痕迹就可能是好多层石墨烯呢。

石墨烯的强度比世界上最好的钢铁还要高100倍，曾今“笑傲江湖”的金刚石，在它的面前也只能甘拜下风。

大家可以试想一下，如果我们平常使用的一个小塑料袋是用石墨烯做成的，那可就不得了，它会立马变身成“大力水手”，可以装下2吨重的物品，以前人们常说，“没有金刚钻，就别揽瓷器活”，以后我们会不会说“没有石墨烯，就别揽瓷器活”呢？大家别看石墨烯和我一样长的黑乎乎的，它，可神奇着呢。

用石墨烯材料研发的手机能任意折叠弯曲，尽显72般变化，就在今年的2月24号，华为在巴塞罗那正式发布了全球首款5G折叠屏手机，其核心科技就是石墨烯；石墨烯太阳能电池在弱光下就能发电，几乎不受任何外在条件的限制，《流浪地球》中的矿物车能在冰天雪地的城市自由飞驰，靠的正是这种电池；石墨烯智能发热服，轻薄舒适，穿上它，可抵御零下50度的严寒，让爱美的女士，在寒冷的冬天也可以既要风度又有温度。

今年春晚，长春一汽的“汽车特技”演员们，身穿石墨烯智能发热服，在零下-20的春晚现场，上演“冰雪奇缘”和“速度与激情”展现出了石墨烯黑科技的“人性化”温暖。

从发现石墨烯至今，仅10余年时间，我国就已站在了石墨烯探索的科技前沿，未来，石墨烯将成为超级计算机、海水淡化、航空航天等领域不可替代的黑金材料。

正可谓是“量子纪元孰占优，一片石墨立潮头”。

了解石墨烯——精选推荐

了解⽯墨烯⽯墨烯是⼀种⼆维晶体，⼈们常见的⽯墨是由⼀层层以蜂窝状有序排列的平⾯碳原⼦堆叠⽽形成的，⽯墨的层间作⽤⼒较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的⽯墨⽚。

当把⽯墨⽚剥成单层之后，这种只有⼀个碳原⼦厚度的单层就是⽯墨烯。

⽯墨烯的最新发现是⼈们在防腐蚀⽅⾯最有效的⽅法。

常⽤的聚合物涂层很容易被刮伤，降低了保护性能；⽽⽯墨烯来做保护膜，显著延缓了⾦属的腐蚀速度，更加坚固抗损伤。

⽯墨烯不仅是电⼦产业的新星，应⽤于传统⼯业的前途也不可限量。

其应⽤⽅向：海洋防腐、⾦属防腐、重防腐等领域。

⽯墨烯具有良好的导热、导电性能。

然⽽利⽤⽯墨烯其研制⽣产的柔性⽯墨烯散热薄膜能帮助现有笔记本电脑、智能⼿机、LED显⽰屏等，⽯墨烯能有助于⼤⼤提升散热性能。

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。

简介⽯墨烯是⼀种⼆维晶体，由碳原⼦按照六边形进⾏排布，相互连接，形成⼀个碳分⼦，其结构⾮常稳定；随着所连接的碳原⼦数量不断增多，这个⼆维的碳分⼦平⾯不断扩⼤，分⼦也不断变⼤。

单层⽯墨烯只有⼀个碳原⼦的厚度，即0.335纳⽶，相当于⼀根头发的20万分之⼀的厚度，1毫⽶厚的⽯墨中将将近有150万层左右的⽯墨烯。

⽯墨烯是已知的最薄的⼀种材料，并且具有极⾼的⽐表⾯积、超强的导电性和强度等优点。

上述优点的存在是其拥有良好的市场前景。

⽯墨烯（Graphene）的命名来⾃英⽂的graphite(⽯墨) + -ene(烯类结尾)。

它⼀直被认为是假设性的结构，⽆法单独稳定存在。

2004年，英国曼彻斯特⼤学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从⽯墨中分离出⽯墨烯，⽽证实它可以单独存在，两⼈也因“在⼆维⽯墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

⽯墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳⽶材料，它⼏乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数⾼达5300 W/（m·K），⾼于碳纳⽶管和⾦刚⽯，常温下其电⼦迁移率超过15 000 cm2/（V·s），⼜⽐纳⽶碳管或硅晶体⾼，⽽电阻率只约10-6Ω·cm，⽐铜或银更低，为世上电阻率最⼩的材料。

石墨烯简介

石墨烯简介石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶格材料，具有出奇制胜的电学、热学和力学性质。

它的发现引发了广泛的科学研究和技术应用，被誉为材料科学领域的"奇迹"。

下面是对石墨烯的详细介绍：石墨烯的结构石墨烯的结构非常简单，它是由一个层层叠加的碳原子构成，每一层都只有一个碳原子的厚度。

这些碳原子排列成六角形的蜂窝状晶格，就像蜜蜂蜂巢一样。

这种排列方式赋予石墨烯许多独特的性质。

电学性质石墨烯的电学性质令人惊叹。

它是一种半导体材料，但在室温下，电子能够在其表面以极高的移动速度自由传导，几乎没有电阻。

这使得石墨烯成为极好的导电材料，有望用于高速电子器件和新型电池。

热学性质尽管石墨烯是世界上最薄的材料之一，但它的热传导性能却非常出色。

石墨烯可以有效地传递热量，因此被广泛应用于散热材料和热导材料的领域。

机械性质石墨烯具有出色的机械强度，是世界上最坚硬的材料之一。

它的强度比钢还要高，并且非常轻薄。

这些性质使得石墨烯在材料科学和纳米技术中具有广泛的应用前景。

光学性质石墨烯对光的吸收和散射也表现出了独特的性质。

它在可见光和红外光谱范围内表现出高吸收率，但对其他波长的光几乎是透明的。

这一性质在光电子学和传感器领域具有重要应用价值。

应用领域石墨烯的独特性质使得它在许多领域都有广泛的应用潜力。

目前，石墨烯已经在电子器件、柔性显示屏、电池技术、传感器、材料强化、医疗设备等领域取得了重要突破。

总之，石墨烯是一种具有革命性潜力的材料，其独特的电学、热学、力学和光学性质使其在科学研究和技术创新中备受瞩目。

随着对石墨烯的深入研究和应用的不断推进，我们可以期待看到更多令人兴奋的发现和应用。

石墨烯演示文稿

制备方法
1. 2. 机械剥离法取向附生法——晶膜生长
3.
4. 5. 6. 7.
加热 Si C法
石墨插层法热膨胀剥离法电弧法电化学方法
8.
9.
溶剂剥离法
溶剂热法
主要制备方法
化学气相沉积法是应用最广泛的一种大规模工业化备半导体薄膜材料的方法。CVD（Chemical Vapor Deposition）法有着广泛应用范围，生产工艺十分
但是单层石墨烯在实验中被制备出
来，这归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。
电学特性
• 稳定的晶格结构使碳原子具
有优秀的导电性，石墨烯中
的电子，其质量似可不计，且以恒定的速率移动，石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为,已被科学家解释为电子在石墨烯里有效质量为零，这和光子的行为极为相似。
石墨烯
新材料之王
石墨烯之最
散热最好导电最佳最强韧导热系数达5300W/m∙K, 高于碳纳米管和金刚石。石墨烯是世界上电阻率最小的材料。
断裂强度比最好的钢材还要高200倍。
最轻最薄
发现
• 石墨烯（Graphene）是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻
生一维碳纳米管，亦能堆积产生三维石墨。独特的二维晶体结构使石墨烯具有优异的力、热、电学性能。
力学特性
石墨烯中各碳原子之问的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也可以保持结构稳定。
热学特性
虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，
双层石墨烯
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。

新材料之王-石墨烯

新材料之王——石墨烯物理101班王宇东1012110116 石墨烯的发现近几年，石墨烯越来越受到人们的关注。

它被证实是世界上发现材料中最薄，最坚硬的物质。

于此同时，它还具有很多非比寻常的特性。

石墨烯的出现有望在现代电子科技行业引发一场革命。

石墨烯最早出现在实验室实在2004年，是英国的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首先开始研究石墨烯的。

当时，海姆买了一大块高定向热解石墨，这是一种纯度非常高、通常用于分析的石墨材料。

海姆把它交给了他新来的一位中国博士生，并给了他一台非常高级的抛光机，希望他能制作出尽可能薄的薄膜。

三个星期过后，这位博士生拿着一个培养皿告诉海姆说做好了。

海姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑，发现那足有10nm 厚，相当于1000层石墨烯的厚度。

海姆于是问他，能不能磨得再薄一些? 他告诉海姆，那还再需要一块石墨。

要知道这种石墨每块大约要花300美元。

海姆承认自己当时的态度可能不太好，于是，那位中国博士生对他说：“既然你这么聪明，那你就自己试试吧。

”于是，海姆和诺沃肖洛夫就去做了，他们采用了一种非常简单的方法。

因为石墨具有完整的层状解理特性，可以按层玻璃。

他们就用透明胶带在石墨上粘一下，这样就会有石墨层被粘在胶带上。

再用一条新胶带，粘一下再拉开，这样，两段胶带都粘有石墨层，石墨层又变薄了。

如此反复多次，胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时，石墨层也就变成了石墨烯。

从这个简单的方法开始，石墨烯的制备方法层出不穷，经过6年得发展，人们发现将石墨烯带入工业化生产已经为时不远了。

石墨烯的特性和应用石墨烯之所以受到如此广泛的关注，是因为它具有其它物质不能比拟的特性，而且还是多方面的特性。

1. 最薄最坚硬的特性石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使它成为目前已知力学强度最高的材料。

科学家发现，石墨烯比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍。

美国机械工程师杰弗雷·基萨教授用一种形象的方法解释了石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。

石墨烯：奇特的二维材料

石墨烯：奇特的二维材料石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有许多奇特的性质和潜在的应用价值。

它的发现引起了科学界的广泛关注，并被誉为“二十一世纪最重要的材料之一”。

本文将介绍石墨烯的结构、性质以及其在各个领域的应用。

一、石墨烯的结构石墨烯由一个碳原子层构成，这些碳原子以六边形的形式排列，形成一个类似于蜂窝状的结构。

这种结构使得石墨烯具有很高的强度和导电性。

石墨烯的厚度只有一个原子层，因此被称为二维材料。

二、石墨烯的性质1. 强度和韧性：石墨烯具有很高的强度和韧性，是已知最强硬的材料之一。

它的强度是钢的200倍，但重量却只有钢的1/6。

2. 导电性：石墨烯是一种优秀的导电材料，电子在其表面上可以自由移动。

石墨烯的电导率是铜的几百倍，是硅的几千倍。

3. 热导性：石墨烯具有很高的热导性，是铜的几倍。

这使得石墨烯在热管理和散热领域具有广泛的应用前景。

4. 透明性：尽管石墨烯只有一个原子层的厚度，但它却是一种透明材料。

石墨烯对可见光的透过率高达97.7%，对紫外光和红外光也有很好的透过性。

5. 气体屏障性：石墨烯具有很好的气体屏障性能，可以阻止气体和水分的渗透。

这使得石墨烯在包装材料和防腐蚀领域具有潜在的应用价值。

三、石墨烯的应用1. 电子学领域：石墨烯在电子学领域具有广泛的应用前景。

由于其优异的导电性能，石墨烯可以用于制造更小、更快的电子器件，如晶体管和集成电路。

2. 光电子学领域：石墨烯的透明性和导电性使其在光电子学领域具有潜在的应用价值。

石墨烯可以用于制造柔性显示屏、太阳能电池和光传感器等设备。

3. 能源领域：石墨烯在能源领域有着广泛的应用前景。

石墨烯可以用于制造高效的锂离子电池和超级电容器，以及用于储能和催化反应的材料。

4. 材料科学领域：石墨烯在材料科学领域有着广泛的应用前景。

石墨烯可以用于制造高强度、轻质的复合材料，以及用于增强材料的性能。

5. 生物医学领域：石墨烯在生物医学领域具有潜在的应用价值。

关于石墨烯,你所不知的那些事

关于石墨烯，你所不知的那些事1.石墨烯，作为目前地球上已知的最薄，强度、导电导热性能最强的新型纳米材料，又被称为“黑金”，是有“新材料之王”之称的奇迹材料，可以用于太空旅行，甚至染发。

石墨烯是单层石墨，原子排列呈蜂巢晶格状六边形。

2.石墨烯具有极大的灵活性和强度，并且因为它是二维的，所以电流可以快速通过，是已知导电性能最强材料之一。

石墨烯也可以作为超导体，这意味着电流能够以零电阻通过。

这是英国剑桥大学研究人员的发现，通过将石墨烯与被称为镨铈氧化铜的材料偶联来激活该效果。

3.为什么超导材料很重要？因为将来它们可以提供无限的能量，因为它们并不总是需要补给电流的。

研究人员说：“超导领域的梦想是让你的电脑或手机持续工作而不消耗能量。

你只需要充一次电，就可以忘记充电这件事，因为在整个生命周期内设备将不需要再次充电。

”4.2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出了石墨烯，证明石墨烯可以单独存在。

仅仅6年之后（2010年），俩人因此成就获得了2010年诺贝尔物理学奖。

同样在这短短的时间内，世界各地的研究人员发表了5000多篇相关的论文。

5.实际上，石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。

毫无疑问，你或者你的孩子已经用石墨烯写过很多文字了。

石墨烯一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。

铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

6.石墨烯还有什么其他的用途呢？过滤水。

2018年1月，研究人员利用碳晶格创造了一种廉价有效的太阳能净水器和海水淡化器，可将海水和污水转化为饮用水。

7.比钻石强度大的防弹衣，可能只有一个原子厚。

石墨烯是已知宇宙中强度最高的材料之一，强度是钢的100倍。

佐治亚理工学院的研究人员最近发现，两层外延石墨烯薄膜（只有两层原子石墨层）可以承受钻石尖端的穿孔。

它有望发展成为超薄的防弹衣。

石墨烯简单介绍专业知识讲座

本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
发现历程
可惜的一步之遥
美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Rodney Rouff层尝试着将石墨在硅片上摩擦，并深信采用这个简单的办法可后的石墨烯，但他没有对产物做进一步的检测
美国哥伦比亚大学的Philip个表面上画写，并得到了石墨薄片，层数最低可达0层
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不
发发现现历历程程当之处，请联系本人或网站删除。
曲折的六十年
• 1947年Philip Wallace研究石墨烯电子结构 • 1956年J.W.McClure推到出相应的波函数 • 1960年Linus Pauling曾质疑过石墨烯的导电性 • 1984年G.W.Semenoff得出与波函数方程类似的狄拉克方程 • 1987年首席使用“graphene”指代单层石墨烯 • Philip Kim利用石墨在表面上画写，得到石墨薄片 • 2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov在实验室用机械剥离法制
然而，科学史告诉我们：非常接近真理和真正懂得其意义是两回事。每一项重要的理论都有可能曾被前人提出过。因此，一项开创性成果应归功于那些做出原创性成果并深刻认识该工作重大意义的人。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
发现历程
Andre Geim等人的又一发现
可以说，他们离石墨烯的发现只有一步之遥，诺贝尔奖的史册极大可能汇银他们的进一步工作而改写。但命运之神最终没有眷顾他们。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不

“材料之王” 石墨烯

“材料之王”石墨烯
一、什么是石墨烯？
它是一种以六角形蜂巢结构周期性紧密堆积的碳原子构成的二维碳材料，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

二、何时发现？
2004年，安德烈·海姆和另外一名科学家用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，并发现其一些特性，二人因此获得2010年诺贝尔物理学奖。

三、有何用途？
以石墨烯粉末(体)为原料的产品，如功能涂料、复合材料、电极材料和结构增强型材料等，部分已初步实现产业化。

比如，护腰、护膝等使用石墨烯材料的康复产品，以及初步使用石墨烯材料的动力电池、超级电容器等。

以石墨烯动力电池为例，因为使用了石墨烯复合电极材料与石墨烯导电添加剂，能显著提升动力锂电池的能量密度、功率密度与寿命，在一定程度上解决了电动汽车续航里程短的瓶颈问题。

石墨烯在新能源、电子信息、功能材料、节能环保、航空航天等领域有着巨大的应用潜力。

有望成为引领新一代工业技术革命和主导未来高技术竞争的战略性前沿新材料。

四、研发主力？
目前，全球石墨烯研发、生产综合实力最强的是美国、日本和中国。

一些跨国公司成为研发石墨烯的主力，IBM、英特尔、陶氏化学、三星等国际知名跨国企业纷纷
将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向。

五、存在问题？
我国的石墨烯技术和产业发展目前依然存在许多问题。

比如有企业以石墨烯为噱头大肆炒作概念，诸如出现“用了石墨烯材料，可以让动力电池续航里程达到1000公里”这样的广告词。

从目前的技术来看，还实现不了。

同时面临商业炒作多技术突破少、产业低端化倾向明显、成本高推广难等诸多难题。

化学石墨烯演讲

导电性：常温下其电子迁移率超过纳米碳管和硅晶体，而电阻率只约106Ω ·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。
机械性能：原子之间拥有特殊的连接方式，这些“特殊”赋予了它极其优异的力学性质和结构刚性。它的硬度比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石。
半导体性：石墨烯是半金属,介于导体和半导体之间。首先大面积石墨烯不是半导体，石墨烯纳米带是半导体。不同的制备方法，导致制备出的石墨烯具有不同的性能。
到此结束谢谢大家的观赏。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四.石墨烯的主要应用
1.用于电子产品
石墨烯的电阻极小，且电子传输速度比已知导体更快，因此被作为电子元件或晶体管。
2.用于传感器
石墨烯拥有极强的敏感性，可用于高速通信设备中，做为光电传感器。
3.做生物材料
把石墨烯贴在聚合物上，当聚合物通入电流时，会发生伸缩现象，而这正是构成人造肌肉的关键部件。
20世纪刜x射线晶体学创立以来科学家就已经开始接触石2004年两位英国科学家通过反复贴揭的方法得到了第一份真正意义的石墨烯
石墨烯
万众瞩目的二维碳材料！
目录
什么是石墨烯。石墨烯的由来与特性。石墨烯的应用与前景。
一.什么是石墨烯呢？
石墨烯是一种由碳原子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。它是已知世界是最硬，最薄的纳米材料。
4.机械用处
石墨烯极薄，且特别硬，因此作离子筛，坚韧防弹衣，太空电梯等。
石墨烯的发展前景
因为石墨烯独有的特性，科学家也预言它将“彻底改变21世纪”。而且各个国家也纷纷建立了石墨烯研究室。力图在未来使它进入生产线和上市。石墨烯集与一身的优点，因此使他被成为“黑金子” 但它在市场的价格却是金子的十倍。超过2000元一克。

石墨烯片段

石墨烯片段石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体结构材料，具有许多独特的性质和应用潜力。

它的发现引起了科学界和工业界的广泛关注，被誉为“二十一世纪之材料”。

石墨烯由一个碳原子层组成，这些碳原子以六边形排列。

它的结构类似于蜂窝状的网格，形成了一个具有平面结构的单一原子层。

这使得石墨烯具有出色的导电性和导热性。

石墨烯具有许多独特的性质。

首先，它是一种非常强硬的材料，比钢还要坚硬200倍。

其次，石墨烯是一种非常轻薄的材料，厚度只有一个原子层，因此非常轻便。

第三，石墨烯是一种非常柔韧的材料，可以被弯曲和拉伸而不会断裂。

这些性质使得石墨烯具有广泛的应用潜力。

石墨烯的导电性是其最重要的特性之一。

由于石墨烯中的碳原子之间的键结构非常紧密，电子可以在其中自由移动，形成一个高度导电的通道。

这使得石墨烯成为电子器件中的理想材料，例如晶体管和集成电路。

除了导电性，石墨烯还具有出色的热导性。

由于石墨烯中的碳原子排列得非常规整，热量可以在其中快速传导。

这使得石墨烯非常适合用于制造散热材料，例如散热片和导热膏。

除了导电性和导热性，石墨烯还具有许多其他的特性。

例如，它具有出色的光吸收能力，可以用于制造高效的太阳能电池。

此外，石墨烯还具有超高的机械强度，可以用于制造坚固耐用的材料。

它还具有出色的化学稳定性，可以在各种恶劣环境下使用。

由于石墨烯具有如此多的独特性质，它在许多领域都有广泛的应用潜力。

在电子领域，石墨烯可以用于制造更快速、更高效的电子器件。

在能源领域，石墨烯可以用于制造更高效的太阳能电池和储能设备。

在材料领域，石墨烯可以用于制造更轻便、更坚固的材料。

此外，石墨烯还可以用于制造传感器、过滤器和生物医学器械等。

尽管石墨烯具有如此多的潜在应用，但目前仍面临许多挑战。

首先，石墨烯的制备成本较高，制备过程复杂。

其次，石墨烯的大规模生产仍面临技术难题。

此外，石墨烯的应用还面临法规和环境问题。

石墨烯是一种具有许多独特性质和广泛应用潜力的材料。

分析报告-石墨烯

分析报告-石墨烯石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体结构材料。

它具有极高的导电性、热导性和机械强度，是当今世界上最热门的材料之一。

石墨烯的发现为许多领域带来了革命性的突破，例如电子学、能源存储、生物医学和材料科学等。

本文将对石墨烯的特性和应用进行分析，为读者们展示它的无限潜力。

首先，我们来了解一下石墨烯的特性。

石墨烯由一层厚度仅为一个碳原子的蜂窝状结构组成，呈现出非常独特的性质。

首先，它的导电性极高。

由于石墨烯中的碳原子排列非常紧密，电子可以自由地在其表面上移动，因此使得石墨烯具有比铜更好的导电性能。

其次，石墨烯的热导性也非常优秀。

碳原子之间的距离非常短，因此热量可以很快地在石墨烯上传导，使其成为理想的热导材料。

此外，石墨烯还具有很高的机械强度和柔韧性，即使在非常薄的情况下也能够承受很大的张力。

接下来，我们将详细介绍石墨烯在不同领域的应用。

首先是电子学领域。

由于石墨烯的出色导电性能，它被广泛应用于电子器件中，如晶体管、电容器和传感器等。

石墨烯晶体管具有高电子迁移率和低功耗的特点，能够显著提高电子器件的性能。

此外，石墨烯还可以用作柔性电子材料，可以制备出可弯曲的电子产品，如可穿戴设备和柔性显示屏等。

其次是能源存储领域。

石墨烯被广泛应用于锂离子电池和超级电容器等能源存储设备中。

石墨烯作为电极材料具有高比表面积和良好的导电性，能够提高电池和超级电容器的能量存储密度和充放电速率。

石墨烯的应用使得电池和超级电容器具有更高的能量密度和更长的循环寿命，推动了能源存储技术的发展。

再次是生物医学领域。

石墨烯在生物医学中有着广泛的应用前景。

石墨烯可以用于制备生物传感器，能够检测体内的生物分子并实时监测生理状态。

此外，石墨烯还可以用于药物传递系统，利用其在体内的良好生物相容性，将药物高效地输送到需要治疗的部位。

石墨烯在肿瘤治疗中也有很大的潜力，具有热疗和光疗的特点，可以实现对肿瘤细胞的精确杀灭。

最后是材料科学领域。

石墨烯具有出色的机械强度和柔韧性，可以用来制备高性能的复合材料。

科技石墨烯征文

科技石墨烯征文石墨烯是一种由碳原子形成的二维蜂窝结构的材料，具有许多令人惊叹的特性和潜力。

它被誉为“二十一世纪的奇迹材料”，在科技领域引起了极大的关注。

本文将全面介绍科技石墨烯的特性、应用和未来发展。

1. 特性石墨烯具有许多独特的特性，使其在科技领域具有巨大的潜力。

1.1 二维结构石墨烯是一种由一层厚度仅为一个原子的碳原子构成的二维材料。

这种二维结构使得石墨烯具有许多独特的性质，例如高度柔韧性和导电性。

1.2 强度和柔韧性尽管石墨烯只有一个原子的厚度，但它却是已知最强硬的材料之一。

它的强度是钢铁的200倍，但却非常轻巧。

这种强度和柔韧性使得石墨烯在制造高强度材料和纳米电子设备方面具有巨大的潜力。

1.3 高导电性石墨烯具有出色的导电性，甚至比铜还要好。

它的电子在结构中的移动速度非常快，使得石墨烯成为制造高速电子设备的理想材料。

此外，石墨烯还具有热导率高、透明度高等优点，使其在电子和光学领域具有广泛的应用。

1.4 透明度和灵活性尽管石墨烯只有一个原子的厚度，但它却是透明的。

这使得石墨烯在显示器、太阳能电池等领域具有巨大的潜力。

此外，石墨烯具有极高的柔韧性，可以弯曲和拉伸而不会破裂，这使得它在可穿戴设备和柔性电子方面具有广阔的应用前景。

2. 应用石墨烯的独特特性使得它在许多领域都有着广泛的应用。

2.1 电子领域石墨烯在电子领域具有巨大的潜力。

由于其高导电性和高迁移率，石墨烯可以用于制造更快、更小、更节能的电子设备。

例如，石墨烯晶体管可以替代硅晶体管，使得电子设备更加高效和可靠。

此外，石墨烯还可以用于制造柔性电子设备，如可弯曲显示屏和智能穿戴设备。

2.2 能源领域石墨烯在能源领域也有着广泛的应用前景。

首先，石墨烯可以用于制造高效的太阳能电池。

由于其高透明度和导电性，石墨烯可以在太阳能电池中起到收集和传导光能的作用，提高太阳能电池的转换效率。

其次，石墨烯还可以用于储能设备，如锂离子电池和超级电容器，以提高能量密度和充电速度。

新型材料——石墨烯

新型材料——石墨烯石墨烯，这是一个既新奇又神秘的名词，它被誉为21世纪最重要的材料之一，因为它能够革命性地改变许多领域，从电子电器到航空航天和能源领域，再到生物医学和环境科学。

石墨烯可以说是目前材料科学领域的一个热门研究方向，也是当前科学技术发展中的一个热点。

那么，什么是石墨烯呢？在化学上，石墨烯是仅由一层厚度的碳原子组成的单层晶体结构，这种晶体结构具有重要的物理、化学和电子学性质，它的厚度只有一纳米级别，比人的头发还要细。

因此，石墨烯被称为二维材料之王，是新型材料的代表之一。

首先，石墨烯的导电性是很好的，它的电子迁移率是传统电子材料的数百倍甚至上千倍，因此它可以广泛应用于电子领域，比如说石墨烯可以用来制作更高速的电子芯片，能够让计算机运行得更快。

同时，由于石墨烯的导电性非常好，所以让它成为了一种非常理想的导电材料，可以在电路板、电极等电子领域大量使用，实现在电气工业领域可重大进展。

其次，石墨烯还具有很好的光学特性和力学性能，它的光吸收强度极高，约为传统光电材料的200倍，这可以被用于制造高感光度的相机或者更高性能的太阳能电池，让太阳能电池的产量和质量得到了大幅提升。

此外，石墨烯具有极高的强度和硬度，比钢的强度高上好几倍，同时还具有柔韧性，可以弯折成不同的形状，它的力学性能使其可以被广泛应用于航空与航天、汽车制造等领域，同时也有助于制造强度更高的新型材料。

另外，石墨烯还具有很好的化学稳定性和生物相容性，这使其在生物医学领域具有广泛的应用前景。

由于石墨烯的生物相容性良好，可以被用于生物体内药物传递或者作为人造组织等医学用途，同时石墨烯还有助于制作高灵敏度和不太易受到干扰的生物传感器，研究深度的化学和生物传感器能够帮助人们更好的理解和治疗疾病。

石墨烯这种新型材料，具有的优异性能已经引起了整个材料科学的关注，并且在实际应用中也有了很多切实可行的成果，例如石墨烯保温材料、石墨烯制造的过滤膜等等。

但是，它还有很多的瓶颈存在，比如大规模制备技术、制备的稳定性、生产成本等方面的瓶颈，这也是目前仍需要攻克的难点之一。