石墨烯材料的研究进展论文
石墨烯复合材料的研究进展
石墨烯复合材料的研究进展一、本文概述石墨烯，作为一种新兴的二维碳纳米材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，其独特的物理、化学和机械性能引起了全球科研人员的广泛关注。
凭借其优异的导电性、高比表面积、良好的热稳定性和出色的力学性能，石墨烯在多个领域，特别是复合材料领域，展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述石墨烯复合材料的研究进展，探讨其制备技术、性能优化以及在能源、环境、生物医学等领域的应用现状，并展望未来的发展趋势。
通过对相关文献的梳理和分析，我们期望能为读者提供一个清晰、系统的石墨烯复合材料研究脉络，为未来的科研工作和实际应用提供有益的参考。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备方法多种多样，这些方法的选择和应用主要取决于所需复合材料的特性、石墨烯的形貌和尺寸、以及复合材料的应用领域。
以下是几种主要的石墨烯复合材料制备方法：溶液混合法：这种方法是制备石墨烯复合材料最简单、最直接的方法之一。
通过将石墨烯粉末或石墨烯溶液与基体材料溶液混合，然后进行搅拌、超声处理或热处理，使石墨烯均匀分散在基体材料中。
这种方法的优点是操作简单，可以大规模生产，但石墨烯的分散性和均匀性可能受到影响。
原位聚合法：这种方法通过在石墨烯表面引发聚合反应，使石墨烯与聚合物基体直接化学键合。
这种方法可以显著提高石墨烯与基体之间的界面相互作用，增强复合材料的性能。
然而，这种方法通常需要较高的反应温度和压力，操作相对复杂。
熔融共混法：这种方法是将石墨烯粉末直接与熔融的聚合物基体混合，然后通过热处理和机械搅拌使石墨烯均匀分散在基体中。
这种方法适用于高温稳定的聚合物基体，可以制备出高性能的石墨烯复合材料。
气相沉积法：这种方法通过在气相中分解含碳前驱体，使碳原子在基体表面沉积形成石墨烯。
这种方法可以制备出高质量的石墨烯，且石墨烯与基体之间的结合力强。
然而，这种方法需要特殊的设备和技术，成本较高。
近年来，随着科学技术的不断发展，新型的制备方法如3D打印、静电纺丝等也逐渐应用于石墨烯复合材料的制备。
石墨烯制备方法的研究进展
石墨烯制备方法的研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子构成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，就因其独特的物理、化学和电子特性引起了全球范围内的广泛关注。
由于其出色的导电性、超高的热导率、优异的力学性能和潜在的大规模应用前景，石墨烯在众多领域如能源、电子、生物医学等都有着广泛的应用潜力。
然而，石墨烯的制备技术仍然是制约其大规模应用的关键因素之一。
因此，研究和开发高效、稳定、可规模化的石墨烯制备方法成为了当前科学研究的重要课题。
本文旨在全面综述石墨烯制备方法的研究进展，通过对各种制备方法的原理、特点、优缺点以及最新研究成果的详细分析和讨论，为石墨烯的大规模制备和应用提供理论支持和技术指导。
文章将首先介绍石墨烯的基本结构和性质，然后重点介绍目前主要的石墨烯制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、碳化硅外延法等，并对各种方法的最新研究进展进行评述。
文章还将探讨石墨烯制备技术的发展趋势和未来研究方向，以期为石墨烯的进一步研究和应用提供有益的参考。
二、石墨烯制备方法概述石墨烯的制备方法众多，每一种方法都有其独特的优点和适用场景。
目前，主要的制备方法可以大致分为物理法和化学法两大类。
物理法主要包括机械剥离法、SiC外延生长法和取向附生法等。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其原理是通过使用胶带对石墨进行层层剥离，得到单层或多层的石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量较高，但产率极低，难以实现大规模生产。
SiC外延生长法是在高温和超真空环境下，通过加热SiC单晶使其表面分解出碳原子，进而在单晶表面生长出石墨烯。
这种方法制备的石墨烯面积大，质量好，但设备成本高昂，且制备过程复杂。
取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，使碳原子以单层形式从钌表面析出，形成悬浮的单层石墨烯。
这种方法制备的石墨烯层数可控，但同样面临制备成本较高的问题。
石墨烯材料的研究进展论文
新材料石墨烯的研究摘要：石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料。
由于其独特的结构和新奇的物化性能，在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力，已成为纳米复合材料研究的热点。
综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展，并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望。
关键词：石墨烯；纳米复合材料；制备；应用1.材料的基本情况石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其它碳同素异形体的基本单元。
石墨烯的理论研究已有６０多年的历史，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·诺沃肖洛夫用胶带反复剥离高定向热解石墨的方法，得到了稳定存在的石墨烯。
石墨烯的出现颠覆了传统理论，使碳的晶体结构形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系。
石墨烯的结构非常稳定。
石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。
这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
石墨烯是构成石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯碳同素异形体的基本单元。
完美的石墨烯是二维的，它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。
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的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。
石墨烯目前是世上最薄却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；导热系数高于碳纳米管和金刚石，石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料，据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100 纳米），那么它将能承受大约两吨重物品的压力，而不至于断裂，石墨烯是世界上导电性最好的材料。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着科技的进步与环境保护意识的提高，新型高效吸附材料在处理废水、废气以及重金属离子等方面的重要性日益凸显。
石墨烯作为近年来的研究热点，以其独特的物理化学性质在吸附材料领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨石墨烯吸附材料的制备方法、性能及其在各领域的应用研究进展。
二、石墨烯吸附材料的制备方法石墨烯吸附材料的制备主要采用化学气相沉积法、氧化还原法、液相剥离法等方法。
其中，氧化还原法因其操作简便、成本低廉而受到广泛关注。
该方法首先通过强酸氧化天然石墨，得到氧化石墨，再通过还原剂如水合肼、氢气等或热处理将其还原为石墨烯。
此外，液相剥离法通过使用有机溶剂或水作为介质，通过超声波处理将石墨剥离成单层或多层石墨烯。
三、石墨烯吸附材料的性能特点石墨烯具有优异的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性、高机械强度等。
这些特性使得石墨烯在吸附过程中能够快速达到吸附平衡，且具有较高的吸附容量和良好的选择性。
此外，石墨烯的二维结构使其在吸附过程中具有较高的扩散速率和良好的再生性能。
四、石墨烯吸附材料在各领域的应用研究进展1. 废水处理：石墨烯因其高比表面积和良好的吸附性能，在处理含重金属离子、有机污染物等废水方面具有显著效果。
通过与功能基团结合，可以制备出具有特定吸附性能的石墨烯基复合材料，用于处理各种工业废水和生活污水。
2. 气体分离与净化：石墨烯对不同气体的吸附性能差异明显，可用于气体分离和净化领域。
例如，利用石墨烯对氢气的高选择性吸附，可实现氢气和甲烷等气体的有效分离。
3. 能源存储：石墨烯的高比表面积和良好的导电性使其在超级电容器、锂离子电池等能源存储领域具有广泛应用。
通过与其他材料复合，可以制备出高性能的储能器件。
4. 生物医药：石墨烯在生物医药领域的应用也逐渐显现出来。
例如，利用其独特的荧光性能和良好的生物相容性，可制备出用于细胞成像和药物传递的石墨烯基材料。
石墨烯材料的研究进展
石墨烯材料的研究进展随着科技的不断进步，人类对新材料的探索永远不停歇。
近年来，石墨烯材料因其出色的特性，在科研领域引起了广泛关注。
本文将从石墨烯材料的定义、制备、特性以及应用四个方面探讨其研究进展。
一、石墨烯材料的定义石墨烯是由单个碳原子组成的二维晶体，是石墨的基本单元，可以被看作是一个宽为几个纳米的2D纳米带。
由于石墨烯只有一个原子厚度，因此可使电子在不同方向上自由运动，表现出极强的电子传输性能。
此外，由于石墨烯的大的比表面积和2D结构，使其具有出色的光电特性，具有非常广泛的应用前景。
二、石墨烯材料的制备目前，石墨烯材料的制备主要有以下几种方法：1.机械剥离法机械剥离法是最早被发现的石墨烯制备方法。
该方法基于通过用胶带粘取石墨薄片然后将胶带剥离得到单层石墨烯的原理。
虽然这种方法制备的石墨烯具有高质量和长寿命，但其工艺流程相对繁琐，产量低。
2.化学气相沉积法化学气相沉积法利用化学气相沉积技术制备石墨烯，其以金属催化剂为基础。
化学气相沉积法制备出的石墨烯具有一定的品质要求但是可以为大规模生产提供基础。
3.化学还原法化学还原法是利用还原剂还原氧化石墨烯制备石墨烯。
由于该法制备简单快捷，适用于大规模制备的优势，因此在科研和工业中都在广泛应用。
三、石墨烯材料的特性石墨烯以其通透的、具有很高比表面积和极高的导电性和热电导性能而著称。
此外，石墨烯的力学性质也相当优异，它的弹性模量比钢高200倍，韧性强到足以支撑一个大象，可以说是一种非常理想的材料。
四、石墨烯材料的应用石墨烯材料具有出色的性能，因此可以在许多领域中得到广泛的应用。
1.透明电极石墨烯的高透明性，高导电性和优异的力学性能，使其成为研制新型透明电极的理想材料。
由于其高度透明，可用于生物医学成像、太阳能电池与OLED等多个领域。
2.超级电容器由于石墨烯具有良好的电子传导性能和高比表面积，因此石墨烯材料也可以制备超级电容器。
这些特殊的电容器，可以存储更高的能量密度，从而成为电子装置的新选择。
石墨烯相变材料论文
石墨烯相变材料论文第一篇：石墨烯相变材料论文石墨烯相变材料的研究摘要：随着热管理及热存储技术的发展，储热技术逐渐扮演着越来越重要的角色，于此同时寻找高性能的储热材料也成为了研究热潮。
近年来，相变材料的发展为储热技术带来了福音，相比于其他热导率低，储热性能差的储热材料，相变材料有着天然的优势。
而在相变材料中，石墨烯相变材料是如今发现的储热性能最优异的相变材料，通过将石墨烯作为填充材料，相变材料的储热能力大大提升。
关键词：热存储相变材料储热材料石墨烯前言：在热能的存储和利用过程中，常常存在于在供求之间在时间上和空间上不匹配的矛盾，如太阳能的间歇性，电力负荷的峰谷差，周期性工作的大功率器件的散热和工业余热利用等。
相变储能材料通过材料相变时吸收或释放大量热量实现能量的储存和利用，可有效解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾。
因此，相变储能技术被广泛应用于具有间歇性或不稳定性的热管理领域，如航空航天大功率器件的管理，周期性间歇式电子工作器件的散热，太阳能利用，电力的“移峰填谷”，工业废热余热的回收利用，民用建筑的采暖及空调的节能领域等。
近年来，相变储能技术成为能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。
相变储能材料具有储能密度大储能释能过程近似恒温的特点。
但多数相变储能材料存在热导率低，换热性能差等缺点。
采用具有高导热，低密度，耐腐蚀和化学稳定性好等优点的碳材料对其进行强化传热，可有效提高系统换热效率。
常用的固-液定型相变储能材料实际上是一类复合相变材料，主要是由两种成分组成：一是工作物质；二是载体基质。
工作物质利用它的固-液相变进行储能工作物质可以是各种相变材料，如石蜡，硬脂酸，水合盐，无机盐和金属及其合金材料。
载体基质主要是用来保证相变材料的不流动性和可加工性，并对其进行强化传热。
石墨烯是一种新型碳材料，它具有由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状紧密堆积结构。
它是构建其他维度炭质材料的基本单元。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和资源循环利用的迫切需求，吸附材料的研究与开发成为了科学界关注的热点。
近年来，石墨烯以其独特的结构和优良的物理化学性质，在吸附材料领域表现出极大的潜力和应用前景。
本文将围绕石墨烯吸附材料的制备与应用展开探讨，概述其研究进展。
二、石墨烯吸附材料的制备石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体，其结构具有极高的比表面积和优良的物理化学性能，使其在吸附领域具有广泛应用。
石墨烯吸附材料的制备方法主要包括化学气相沉积法、氧化还原法、溶剂热法等。
1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是制备高质量石墨烯的常用方法。
该方法通过在高温条件下，使碳源气体在基底表面发生化学反应，生成石墨烯。
该方法制备的石墨烯具有较高的纯度和结晶度，但制备成本较高。
2. 氧化还原法氧化还原法是制备石墨烯吸附材料的主要方法之一。
该方法首先将天然石墨进行氧化处理，使其表面产生丰富的含氧官能团，然后通过还原剂将氧化石墨烯还原为石墨烯。
该方法制备过程简单，成本较低，但制备出的石墨烯结构可能存在一定程度的缺陷。
3. 溶剂热法溶剂热法是一种新兴的制备石墨烯吸附材料的方法。
该方法通过在高温高压的溶剂中，使碳源与溶剂发生反应，生成石墨烯。
该方法制备的石墨烯具有较高的比表面积和优良的吸附性能，但制备条件较为苛刻。
三、石墨烯吸附材料的应用石墨烯吸附材料因其独特的结构和优良的性能，在许多领域都有广泛的应用。
主要包括水处理、气体分离、能源存储等。
1. 水处理石墨烯吸附材料在水处理领域的应用主要表现在对重金属离子、有机物和微生物的去除。
由于其高比表面积和优异的吸附性能，石墨烯吸附材料能有效去除水中的污染物，提高水质。
2. 气体分离石墨烯吸附材料在气体分离领域的应用主要表现在对氢气、二氧化碳等气体的吸附和分离。
由于其独特的结构和优异的物理化学性能，石墨烯吸附材料在气体分离过程中表现出较高的效率和选择性。
石墨烯材料研究进展
《材料化学工程导论》报告班级学号：1001100425姓名：王卓历指导教师：日期：2013.12.23南京工业大学化学工程与工艺专业石墨烯材料研究进展及应用前景摘要：石墨烯又称单层石墨,是一种新发现的二维材料,厚度只有一个碳原子厚度。
它是目前世上最薄却也最坚硬的纳米材料,几乎是完全透明的,只吸收 2.3%的光,导热系数高达5300 W/mk,高于金刚石和碳纳米管,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/Vs,也比碳纳米管和硅晶体高,是目前世界上电阻率最小的材料。
因电阻率极低,光透过率也较好,因此适合制作透明触控屏幕、透明电极等。
本论文首先总结了石墨烯的制备方法和表征性质及手段,然后针对石墨烯作为透明电极的可能性进行了探讨,最后基于石墨烯和碳纳米管性质的相似性,对两种不同工艺制备的石墨烯的场发射性质及电学性质进行了对比研究,表明石墨烯是一种具有潜在的场发射应用价值的新型材料。
石墨烯具有非凡的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰及大规模生产等。
2004年石墨烯的成功剥离，使石墨烯成为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，其产品研发和应用目前正在全球范围内急剧增加。
本文通过对石墨烯的特性、制备和应用现状几方面进行了综述。
关键词：石墨烯制备应用进展石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳（即碳以双键相连或连接其他原子）的基本结构单元，如图1所示。
石墨烯的理论研究已有60多年的历史，但直至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，利用胶带剥离高定向石墨的方法获得真正能够独立存在的二维石墨烯晶体，并发现了石墨烯载流子的相对论粒子特性，才引发石墨烯研究热。
这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷，人们发现，将石墨烯引入工业化生产的领域已为时不远了[1]。
石墨烯论文总结范文
摘要：石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行了综述，旨在为石墨烯材料的研究提供参考。
一、引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体，具有优异的力学、电学、热学和光学性能。
自2004年石墨烯被发现以来，其研究取得了显著的进展。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行综述，以期为石墨烯材料的研究提供参考。
二、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：机械剥离法是制备石墨烯的一种简单、高效的方法。
通过将石墨片在金刚石针尖下进行机械剥离，可以得到单层石墨烯。
2. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种制备高质量石墨烯的方法。
该方法在高温下将碳源气体在金属催化剂上分解，形成石墨烯。
3. 水热法：水热法是一种制备石墨烯的新技术。
通过将石墨烯前驱体在高温高压下进行反应，可以得到高质量的石墨烯。
4. 微机械剥离法：微机械剥离法是一种基于微机械加工技术制备石墨烯的方法。
通过在石墨烯上施加应力，使其发生剥离，从而获得单层石墨烯。
三、石墨烯的特性1. 优异的力学性能：石墨烯具有极高的强度和韧性，是已知材料中最强的二维材料。
2. 良好的电学性能：石墨烯具有优异的电导率，是已知材料中最高的二维材料。
3. 热学性能：石墨烯具有优异的热导率，可以有效传递热量。
4. 光学性能：石墨烯具有优异的光吸收和光催化性能。
四、石墨烯的应用领域1. 电子器件：石墨烯具有优异的电学性能，可以应用于制备高性能电子器件，如场效应晶体管、晶体管等。
2. 能源存储与转换：石墨烯具有良好的电化学性能，可以应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储与转换领域。
3. 光学器件：石墨烯具有优异的光学性能，可以应用于制备高性能光学器件，如光子晶体、光学传感器等。
4. 生物医学领域：石墨烯具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物载体、生物传感器等。
五、结论石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
材料科学中的石墨烯研究进展
材料科学中的石墨烯研究进展随着科学技术的快速发展，材料科学作为王国中的重要一员，也迎来了新的挑战和机遇。
其中，石墨烯材料的研究成为了材料科学研究的一个重要方面。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子组成的单层二维烯状材料，具有极强的力学强度和电导率等优异特性。
石墨烯因其在光电子、机械、生物医学等领域的广泛应用而备受关注，成为材料科学领域的一大研究热点。
本文将对石墨烯材料在材料科学领域的研究进展进行介绍和探讨。
一、石墨烯的材料性质石墨烯的材料性质主要包括其力学强度、导电性和光电性。
其力学强度非常高，是钢铁的200倍。
其导电性能极优，可以媲美银、铜等导体。
石墨烯的光电性对于太阳能电池等光电子设备也有极好的应用前景。
二、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法主要有化学气相沉积法、机械剥离法、还原氧化石墨烯法等。
其中，机械剥离法是石墨烯最早被制备出来的方法。
此外，还原氧化石墨烯法由于简单易行，以及可以在大规模工业生产上应用，因此在工业领域得到极大的应用前景。
三、石墨烯在电子领域的应用石墨烯在电子领域的应用主要包括电极材料、晶体管、集成电路和透明电极等。
石墨烯具有高导电性和高透明性，是一种非常优异的透明电极材料，可以用于触摸屏、显示器、光伏电池等领域的生产。
此外，石墨烯也是一种非常优异的晶体管材料，可以用于高速高频电路的生产。
四、石墨烯在光学领域的应用石墨烯在光学领域的应用主要包括各种传感器、高灵敏度探测器、太阳电池等领域。
石墨烯具有非常优异的光学性质，可以用于生产高灵敏度的光学传感器。
同时，由于石墨烯具有非常优异的导电性，因此太阳电池领域也有非常广泛的应用前景。
五、石墨烯在生物医学领域的应用石墨烯在生物医学领域的应用主要包括生物成像、药物传递、组织工程等领域。
石墨烯具有高生物相容性和低毒性，因此可以用于生物成像和药物传递等领域。
同时，由于石墨烯具有非常优异的力学性质，也可以用于组织工程等方面，有着非常广泛的应用前景。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一摘要：本文系统梳理了石墨烯吸附材料的制备方法及其在各领域的应用研究进展。
通过总结近期文献资料和实验研究，探讨了石墨烯吸附材料在环境保护、能源开发及生物医药等领域的应用潜力和前景。
一、引言石墨烯自问世以来，以其独特的物理和化学性质引起了广泛关注。
作为一种具有巨大潜力的新型材料，石墨烯在众多领域均有所应用。
其中，石墨烯吸附材料以其出色的吸附性能，在环境治理、能源回收和生物医药等领域表现出独特的优势。
本文旨在梳理石墨烯吸附材料的制备方法，并对其应用进展进行深入探讨。
二、石墨烯吸附材料的制备方法（一）化学气相沉积法化学气相沉积法是一种常用的制备石墨烯的方法。
通过在高温下使碳源气体分解，在基底上沉积出石墨烯薄膜。
该方法制备的石墨烯具有较好的结构完整性和电学性能。
（二）液相剥离法液相剥离法是利用溶液中的化学作用力将石墨层剥离成单层或多层石墨烯。
这种方法具有成本低、工艺简单等优点，适合大规模生产。
（三）氧化还原法氧化还原法首先将天然石墨氧化成氧化石墨，然后通过物理或化学方法将其剥离成单层或多层氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。
该方法能够获得大量高质量的石墨烯材料。
三、石墨烯吸附材料的应用研究进展（一）环境保护领域石墨烯吸附材料因其巨大的比表面积和优异的吸附性能，被广泛应用于污水处理、重金属离子吸附等领域。
其具有较好的选择性和再生能力，可以有效处理废水中的有机污染物和重金属离子，对于保护环境具有重大意义。
（二）能源开发领域石墨烯作为能源开发中的新型储能材料，在锂离子电池、超级电容器等领域具有广泛应用。
其高导电性、高比表面积等特点使得其在能量存储和转换方面具有巨大潜力。
（三）生物医药领域石墨烯吸附材料在生物医药领域也有广泛应用，如药物传递、生物成像等。
其良好的生物相容性和吸附性能使得其在生物医学领域具有独特的优势。
此外，石墨烯还可用于检测病原体和疾病标志物等。
四、结论与展望随着科研的深入和技术的发展，石墨烯吸附材料在制备工艺和应用方面取得了显著的进步。
石墨烯论文
石墨烯研究进展综述摘要：石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。
因而吸引了物理、材料等其他领域科学家的高度关注。
本文介绍了近几年石墨烯的基本概念、特性、制备、发展前景和研究应用等方面。
关键字：石墨烯，特性，制备，发展前景，研究应用1.石墨烯的基本概念1.1 石墨烯的结构形态石墨烯是以sp2杂化的碳原子形成的蜂窝状的严格的单原子厚度的二维晶体，是迄今为止最薄的二维材料，其厚度仅为0.35nm，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，每个碳原子与相邻的碳原子形成三个键长为1.42A的б键，剩余一个电子排在与晶面垂直的p轨道，形成高度离域的π键，石墨烯优良的机械性能和导电性与这种价键是分不开的[1]。
石墨烯作为真正的一个原子厚的二维纳米材料可看作其他碳材料的基本组成单元，它可以包裹形成零维的富勒烯球体，卷起来形成一维的碳纳米管，或者紧密堆积形成三维的石墨[2]。
1.2 石墨烯的发现2004年，曼彻斯特大学海姆教授、诺沃谢洛夫博士和同事以微机械剥离法剥离层状石墨，发现了二维碳原子平面结构——石墨烯。
石墨烯的发现推翻了所谓“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的原有认知，震撼了整个物理界。
因此其发现者安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃谢洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。
1.3 石墨烯的种类石墨烯分为：单层石墨烯，氧化石墨烯和石墨烯微片。
2.石墨烯的特性2.1导电性石墨烯稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。
石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。
由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
2.2机械特性石墨烯集成电路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。
哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。
精选石墨烯材料分析论文
一、概念、制备与结构篇1、什么是石墨烯答：将石墨的层状结构无限剥离，直到原子级厚度，该薄层碳材料的性质与原来的石墨有极大的不同（电子运动性质发生重大变化），该薄层碳材料取名石墨烯。
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，成功地从石墨中剥离出石墨烯，并表征了它的性质，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。
2、石墨烯和石墨在结构上有什么区别？答：石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的。
当把石墨片层剥成单层之后，这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。
3、石墨烯可以分为哪几类？（提示：以层数来划分）答：单碳层石墨烯、双碳层石墨烯、多碳层石墨烯（3-10层）。
4、单层石墨烯的厚度是多少？答：0.335 nm，大约是头发丝的二十万分之一。
5、石墨烯主要是由什么元素组成的？答：碳元素。
6、石墨烯和石墨最本质的区别在哪里？答：电子性质发生了改变，因此其许多性质都不同。
7、石墨烯、碳纳米管、炭黑在结构上有什么区别？答：微观上石墨烯为二维薄片状，碳纳米管为一维线状，炭黑为零维粒子状。
8、石墨烯与石墨的关系是什么？答：石墨由很多层石墨烯构成;石墨一层一层剥离就变成石墨烯。
9、石墨烯最早是如何被制备、发现的？答：利用胶带剥离法从高定向裂解石墨块中剥离得到的。
10、铅笔在纸上轻轻划过留下痕迹是否有可能含有单原子层石墨烯？答：可能。
铅笔芯材料为石墨材料，在纸上划过，将发生碳层的剥离。
11、石墨烯制备方法目前主要有哪些？答：机械剥离法、CVD法、化学氧化还原法、插层剥离法等。
12、氧化石墨烯用Hummer法制备需要哪些化学物质？答：浓硫酸、高锰酸钾、蒸馏水、双氧水等。
13、石墨烯利用化学氧化还原法制备有哪些优缺点？答：优点：可以大规模制备氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、其中氧化石墨烯水溶性好、利用其可进行化学接枝改性；缺点：制备得到石墨烯缺陷大、破坏了石墨烯原有的结构、大量使用强酸和强氧化剂，易造成环境污染。
石墨烯的制备研究进展
石墨烯的制备研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维晶体材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，凭借其独特的物理和化学性质，引起了全球科研人员的广泛关注。
石墨烯具有优异的导电性、超高的热导率、强大的力学性能和独特的量子霍尔效应等特点，使得其在新能源、电子信息、生物医学等多个领域展现出巨大的应用潜力。
然而，石墨烯的制备技术一直是制约其大规模应用的关键因素。
因此，本文旨在全面综述石墨烯的制备研究进展，分析各种制备方法的优缺点，展望未来的发展趋势，以期为推动石墨烯的产业化进程提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了石墨烯的基本结构和性质，为后续制备方法的讨论奠定基础。
接着，详细阐述了石墨烯的主要制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、碳化硅外延生长法等，并对每种方法的原理、操作步骤和所得石墨烯的质量进行了深入剖析。
本文还讨论了石墨烯制备过程中的关键问题，如如何控制石墨烯的层数、尺寸和形貌，如何提高石墨烯的产率和纯度等。
在综合分析各种制备方法的基础上，本文探讨了石墨烯制备技术的发展趋势，包括制备方法的创新、生产成本的降低、大规模制备技术的实现等。
本文也指出了石墨烯制备领域面临的挑战，如如何进一步提高石墨烯的性能、如何实现石墨烯的可控制备等。
本文总结了石墨烯制备研究的最新进展，展望了石墨烯在未来各个领域的应用前景，以期激发更多科研人员投身于石墨烯制备技术的研发和创新，推动石墨烯产业的快速发展。
二、石墨烯的制备方法概览石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，因其独特的电学、热学和力学性能，吸引了全球科研人员的广泛关注。
其制备方法多样，涵盖了物理法、化学法以及生物法等多种手段。
物理法主要包括机械剥离法、外延生长法和化学气相沉积法。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其通过利用胶带对石墨进行反复剥离，得到单层或多层的石墨烯。
外延生长法则是在单晶衬底上通过高温热解碳化硅得到石墨烯。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言石墨烯自被发现以来，凭借其卓越的物理、化学和电学性质，已经成为全球范围内众多科学家的研究焦点。
本文着重对石墨烯吸附材料的制备工艺以及应用进展进行研究探讨，以期为相关领域的研究提供参考。
二、石墨烯吸附材料的制备（一）化学气相沉积法化学气相沉积法是制备石墨烯的一种常用方法。
该方法通过高温催化分解碳源，使碳原子在基底上形成石墨烯薄膜。
其优点是能够大规模制备，但制备过程较为复杂，对设备要求较高。
（二）液相剥离法液相剥离法是利用溶液中的剥离剂将石墨剥离成单层或多层石墨烯片材的方法。
这种方法制备的石墨烯片材质量高，但产率相对较低。
（三）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备石墨烯基复合材料的有效方法。
该方法首先通过溶胶制备出含石墨烯的前驱体溶液，再经过凝胶化、固化等过程，最终形成石墨烯复合材料。
此法操作简单，材料性能良好。
三、石墨烯吸附材料的应用进展（一）环境治理领域石墨烯吸附材料具有较高的比表面积和良好的吸附性能，可以广泛应用于废水处理、空气净化等环境治理领域。
通过负载特定的催化剂或活性物质，可以提高石墨烯吸附材料对有机物、重金属离子等污染物的吸附效果。
（二）能源领域在能源领域，石墨烯吸附材料可以用于锂电池、超级电容器等储能设备的制备。
通过在石墨烯中掺杂其他元素或制备复合材料，可以提高其电化学性能，从而满足不同能源设备的需要。
（三）生物医药领域由于石墨烯具有良好的生物相容性和导电性，可以作为药物载体、生物传感器等在生物医药领域发挥重要作用。
例如，通过将药物分子与石墨烯复合，可以提高药物的稳定性和药效。
此外，石墨烯还可以用于制备生物传感器，用于监测生物分子的浓度和变化。
四、研究展望随着科技的不断发展，石墨烯吸附材料在制备工艺和应用领域都将取得更大的突破。
未来研究方向包括：进一步优化制备工艺，提高石墨烯吸附材料的产率和质量；拓展应用领域，如将石墨烯吸附材料应用于新型能源设备、生物医药等领域；研究石墨烯吸附材料的复合材料和功能化改性，以提高其性能和降低成本。
石墨烯的制备,特征,性能及应用的研究毕业论文
石墨烯的制备,特征,性能及应用的研究摘要: 石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2 杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。
因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。
本文介绍了近几年石墨烯的研究进展, 包括石墨烯的合成、去氧化、化学修饰及应用前景等方面的内容。
石墨烯由于其特殊的电学、热学、力学等性质以及在纳米电子器件、储能材料、光电材料等方面的潜在应用,引起了科学界新一轮的碳! 热潮。
分析了近1 年来发表在Science、Nature 等期刊上的关于石墨烯的论文, 对石墨烯制备、表征及应用方面的最新进展进行了综述, 并对各种制备技术及表征手段进行了分析评价。
关键字: 石墨烯, 制备, 表征, 应用, 石墨烯氧化石墨烯(GO) 功能化石墨烯传感器碳是最重要的元素之一，它有着独特的性质，是所有地球生命的基础。
纯碳能以截然不同的形式存在，可以是坚硬的钻石，也可以是柔软的石墨。
碳材料是一种地球上较普遍而特殊的材料, 它可以形成硬度较大的金刚石, 也可以形成较软的石墨. 近20 年来, 碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域, 1985 年发现的富勒烯[1]和1991 年发现的碳纳米管(CNTs)[2]均引起了巨大的反响, 兴起了研究热潮. 2004 年, Manchester 大学的Geim 小组[3]首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶体——石墨烯. 石墨烯的发现, 充实了碳材料家族,形成了从零维的富勒烯、一维的CNTs、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系. 石墨烯是由碳原子以sp2 杂化连接的单原子层构成的, 其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 其理论厚度仅为0.35 nm, 是目前所发现的最薄的二维材料[3]. 石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元, 可以翘曲变成零维的富勒烯, 卷曲形成一维的CNTs[4-5]或者堆垛成三维的石墨(图1). 这种特殊结构蕴含了丰富而奇特的物理现象, 使石墨烯表现出许多优异的物理化学性质, 如石墨烯的强度是已测试材料中最高的, 达130 GPa[6], 是钢的100 多倍; 其载流子迁移率达1.5×104cm2·V-1·s-1 [7], 是目前已知的具有最高迁移率的锑化铟材料的2 倍, 超过商用硅片迁移率的10 倍, 在特定条件下(如低温骤冷等),其迁移率甚至可高达2.5×105 石墨烯的热导率可达5×103W·m-1·K-1, 是金刚石的3 倍[. 另外, 石墨烯还具有室温量子霍尔效应(Hall effect)[10]及室温铁磁性[11]等特殊性质. 石墨烯的这些优异性引起科技界新一轮的“碳”研究热潮, 已有一些综述性文章从不同方面对石墨烯的性质进行了报道.,本文仅根据现有的文献报道对石墨烯的制备方法、功能化以及在化学领域中的应用作一综述历史背景想象有那么一张单层的网，每一个网格都是一个完美的六边形，每一个绳结都是一个碳原子。
石墨烯光学性质及其应用研究进展
石墨烯光学性质及其应用研究进展一、本文概述石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功剥离以来，便以其独特的物理和化学性质引起了全球范围内的广泛关注。
特别是其光学性质，如强烈的光吸收、独特的电子结构和可调谐的光学响应等，使得石墨烯在光电子器件、太阳能电池、光电探测器、传感器等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在综述近年来石墨烯光学性质的研究进展，并探讨其在各领域的应用前景。
我们将简要介绍石墨烯的基本结构和光学性质；然后，我们将重点综述石墨烯在光学领域的应用研究，包括但不限于光电子器件、太阳能电池、光电探测器等；我们将展望石墨烯光学性质的研究趋势和应用前景，以期为该领域的发展提供参考和启示。
二、石墨烯的光学性质石墨烯，作为一种二维的碳纳米材料，自其被发现以来，就因其独特的物理和化学性质而备受关注。
其中，石墨烯的光学性质尤为引人注目，为其在光电子器件、光电探测器、太阳能电池等领域的应用提供了广阔的前景。
石墨烯具有极高的光学透明度，单层石墨烯在可见光至红外波段内，透光率高达7%，这使得石墨烯成为透明电极的理想材料。
石墨烯还具有优异的导电性，其载流子迁移率极高，可在高速光电器件中发挥巨大作用。
石墨烯的特殊光学性质还表现在其独特的光与物质相互作用上。
由于石墨烯中的电子在强光场下可以被激发形成等离激元，这使得石墨烯在光调制、光探测等方面展现出独特的优势。
通过调控石墨烯中的等离激元，可以实现光的高效吸收和调制，为光电子器件的小型化和集成化提供了可能。
近年来，研究者们还发现了石墨烯在非线性光学领域的潜在应用。
石墨烯的非线性光学响应强烈，可以在强光激发下产生显著的非线性效应，如光学双稳态、光学限制等。
这些非线性光学性质使得石墨烯在超快光开关、全光信号处理等领域具有巨大的应用潜力。
石墨烯凭借其独特的光学性质，在光电子领域的应用前景广阔。
未来随着石墨烯制备技术的不断发展和完善，其在光电器件、光电探测器、太阳能电池等领域的应用将会更加深入和广泛。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言近年来，随着科技的不断进步，新型纳米材料石墨烯的制备和应用逐渐成为研究热点。
石墨烯因其独特的二维结构、优异的物理和化学性质，在众多领域中均表现出显著的应用潜力。
其中，石墨烯吸附材料因其高比表面积、高吸附能力等优点，在污水处理、重金属离子吸附等领域得到了广泛应用。
本文旨在系统综述石墨烯吸附材料的制备方法、应用研究进展及其发展趋势。
二、石墨烯吸附材料的制备方法目前，制备石墨烯吸附材料的方法主要有化学气相沉积法、液相剥离法、还原氧化石墨烯法等。
1. 化学气相沉积法：通过高温条件下将含碳气体分解，使碳原子在基底上沉积形成石墨烯。
该方法制备的石墨烯具有较高的纯度和结晶度，但生产过程较为复杂。
2. 液相剥离法：利用超声波、剪切力等手段将石墨等天然材料剥离成单层或多层石墨烯，然后通过离心、过滤等方法分离得到石墨烯。
该方法简单易行，但产物的纯度和尺寸难以控制。
3. 还原氧化石墨烯法：通过氧化剂将天然石墨氧化成氧化石墨，再通过还原剂（如氢气、水合肼等）将氧化石墨还原成石墨烯。
该方法制备的石墨烯具有较高的比表面积和吸附能力，但还原过程中可能引入杂质。
三、石墨烯吸附材料的应用研究进展石墨烯吸附材料因其优异的物理和化学性质，在多个领域中均表现出良好的应用潜力。
以下是其在几个主要领域的应用研究进展：1. 污水处理：利用石墨烯的高比表面积和吸附能力，可以有效去除水中的重金属离子、有机污染物等有害物质。
例如，将石墨烯与活性炭等材料复合，可以提高吸附剂的吸附能力和再生性能。
2. 重金属离子吸附：石墨烯对重金属离子具有良好的吸附性能，可用于处理含重金属废水和废渣。
通过改变石墨烯的表面性质和结构，可以提高其对特定重金属离子的吸附性能。
3. 气体分离：利用石墨烯的高比表面积和良好的气体渗透性，可以用于分离和纯化气体混合物。
例如，将石墨烯与多孔材料复合，可以提高其气体分离性能和稳定性。
石墨烯的研究进展
1引言石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是当前发现的唯一一种二维自由态原子晶体，是除金刚石以外其他碳晶体的基本结构单元，具有许多极佳的电子及机械性能，是当前使用的材料中最薄、强度最大、导电和导热性能最好的一种纳米材料[1]。
近年来，科学界对石墨烯的研究逐渐从石墨烯的制备研究转变到对石墨烯的应用研究，并对石墨烯在光电、医学、计算机晶体管等领域都进行了大量的研究，取得了较好的成果。
2石墨烯的结构及特性2.1结构石墨烯是一种单原子层的碳二维纳米材料，其点阵结构是由碳六元环组成的二维蜂窝状，是构成其他石墨材料的基本单元，石墨烯主要分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层或厚层石墨烯4个类别。
石墨烯中每个碳原子之间都以很强的共价σ键相互结合，且相互成为120°的角度，其C—C键长大约为0.142nm，构成了特有的六角晶格，这种特殊的成键方式和结构使石墨烯成为史上最牢固的材料之一[2]。
2.2导电特性石墨烯原子之间具有极强的相互作用力，在室温条件下，即使碳原子之间发生相互碰撞和挤压，石墨烯中的电子在轨道中移动时也不会发生散射，其电子受到的干扰也非常小，其电子迁移率可达到2×105cm2/V·s，约为硅中电子迁移率的140倍，砷化镓的20倍，温度稳定性也较高，电导率可达108Ω/m，电阻约为31Ω/sq，比铜或银更低，是室温下导电最好的材料。
因此，石墨烯具有较好的导电性能。
2.3导热特性石墨烯的导热效应在高温时由光子传导，在低温时由其中的弹道传输所决定。
其热导率室温下是5000W·m-1·K-1，是硅的36倍，砷化镓的20倍，是铜在室温下的十倍多。
因此，石墨烯的导热性是目前已知材料中最高的，这使石墨烯在许多微热电器件等领域有非常广阔的应用前景。
2.4光学特性石墨烯有着极高的透明度。
线性光学性质：单层石墨烯的吸光率很高，对从可见光到太赫兹宽波段每层吸收2.3%。
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石墨烯材料的研究进展
摘要：石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料。
由于其独特的结构
和新奇的物化性能，在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力，已成为纳米复合材料研究的热点。
综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展，并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望。
关键词：石墨烯；纳米复合材料；制备；应用
1，材料的基本情况
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其它碳同素异形体的基本单元。
石墨烯的理论研究已有６０多年的历史，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·诺沃肖洛夫用胶带反复剥离高定向热解石墨的方法，得到了稳定存在的石墨烯。
石墨烯的出现颠覆了传统理论，使碳的晶体结构形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系。
石墨烯的结构非常稳定。
石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。
这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
石墨烯是构成石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯碳同素异形体的基本单元。
完美的石墨烯是二维的，它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。
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
石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。
石墨烯目前是世上最薄却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；导热系数高于碳纳米管和金刚石，石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料，据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100 纳米），那么它将能承受大约两吨重物品的压力，而不至于断裂，石墨烯是世界上导电性最好的材料。
常温下其电子迁移率比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。
因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。
由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
石墨烯另一个特性，是能够在常温下观察到量子霍尔效应。
2，最热的应用合成
石墨烯的应用范围广阔。
根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域．
根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。
石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。
最小最快石墨烯晶体管。
2011年4月7日IBM向媒体展示了其最快的石墨烯晶体管，该产品每秒能执行1550亿个循环操作，比之前的试验用晶体管快50%。
石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由
于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂纳电子器件方面。
室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率，并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。
利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量。
低成本石墨烯电池或将实现“一分钟充电”。
科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。
石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。
石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。
石墨烯作为光电传感器材料的优势就在于其透光性，可以作为制备新型触摸屏的核心部分――透明电极的材料。
你想用上屏幕可以来回弯曲折叠的手机也可能变成现实。
1月22日,记者从中科院重庆绿色智能技术研究院了解到,该院已经成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯,这样的大尺寸,达到了国内最高水平。
它或将为我们的手机、电脑等电子产品带来一场革命。
量子隧穿效应是一种衰减波耦合效应，其量子行为遵守薛定谔波动方程，应用于电子冷发射、量子计算、半导体物理学、超导体物理学等领域。
传统势垒材料采用氧化铝、氧化镁等材料，由于其厚度不均、容易出现孔隙和电荷陷阱，通常具有较高的能耗和发热量，影响到了器件的性能和稳定性，甚至引起灾难性失败。
基于石墨烯在导电、导热和结构方面的优势，美国海军研究试验室（NRL）将其作为量子隧穿势垒材料的首选。
石墨烯还应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。
碳海绵：碳纳米管和石墨烯共同支撑起无数个孔隙的三维多孔材料。
今年3月，浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶――它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。
今年5月25日，记者从中科院上海应用物理研究所获悉，我国科学家在对石墨烯这种新兴纳米材料的生物效应，特别是呼吸毒性的研究中获得新进展，相关成果近日在《自然—亚洲材料》上发表。
专家表示，由于碳源性纳米粒子是环境颗粒物（如PM 2.5）中主要组分之一，当辐射物质进入大气中时（如福岛事件），就有可能通过大气传播到很远的地方，并进入人体而造成比单纯的污染物更加剧烈的危害。
由于这种潜在危害以局部“热点”形式存在，往往难以通过常规的评价放射剂量测试来进行正确评价，因而其负面效应值得引起关注和持续研究
3，材料的应用瓶颈
目前，作为导电性、机械性能都很优异的材料，素来有“黑金子”之称的石墨烯目前在中国市场上的价格近十倍于黄金，超过2000元/克。
据此前相关报道称，石墨烯的相关产品目前在国外还处于研发和概念机阶段，尚未有大规模制造及商业化。
要石墨烯的化学性质得到广泛关注有一个不得不克服的障碍：缺乏适用于传统化学方法的样品。
这一点未得到解决，研究石墨烯化学将面临重重困难。
如何综合运用各种石墨烯制备方法的优势，取长补短，解决石墨烯的难溶解性和不稳定性的问题，完善结构和电性能等是今后研究的热点和难点，也为今后石墨烯的制备与合成开辟新的道路。
石墨烯纳米复合材料的合成及其相关应用的研究已经取得了很大的进展，但要真正实现石墨烯纳米复合材料大规模的合成和产业化应用，还面临着大量问题和挑战。
4，材料的未来展望
未来得石墨烯势垒将有可能在隧穿晶体管、非挥发性磁性记忆体和可编程逻辑电路中率先得以应用。
有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。
目前的石墨烯生产由于种种原因，还仅停留于实验室阶段，而用石墨烯制造的传感器，目前也表现出了照片响应差、噪音多等问题。
今后石墨烯纳米复合材料的研究重点应该放在以下几个方面：
（１）不断改进复合材料的合成方法，丰富石墨烯纳米复合材料的种类，拓展复合材料的应用范围，使与石墨烯复合的纳米粒子向着多元化、系列化、均匀化、功能化的方向发展。
（２）对石墨烯进行可控功能化以提高其在聚合物中的分散性，充分发挥其在聚合物中的改性效果。
（３）对复合材料中石墨烯与纳米粒子之间相互作用的机理进行探讨，并使之系统化、理论化，以减少研究工作的盲目性。
（４）进一步探索复合材料中纳米粒子与石墨烯之间的协同效应可能产生的新性能和用途。
相信随着研究的不断深入，必将研制出性能更加优越的新型石墨烯纳米复合材料，更好地发挥其在众多领域的独特作用，并尽快实现工业化大规模的生产与应用。