石墨烯论文
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。
【精品】石墨烯论文
【精品】石墨烯论文题目：石墨烯的制备及其性质研究摘要：本文研究了石墨烯的制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法和电化学法。
我们对这些方法的优缺点进行了分析，并结合实验结果对比了它们的性能。
石墨烯是一种单层厚度只有一个原子的碳材料，具有高强度、高导热性、高电导性等优异物理和化学性质。
因此，石墨烯在电子学、催化、生物医学等多个领域都有广泛的应用前景。
关键词：石墨烯，制备方法，性能分析1. 石墨烯的制备方法1.1 机械剥离法机械剥离法是最早用于制备石墨烯的方法之一，其原理是利用机械力将石墨表面的单层碳原子剥离下来得到石墨烯。
这种方法简单易行，但生产效率较低，且难以控制石墨烯的大小和形状。
1.2 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种将气体中的碳源沉积在衬底上生成石墨烯的方法。
该方法生产效率高，能够大规模制备石墨烯，但需要特殊的沉积设备，且产生的石墨烯数量受衬底材料的限制。
1.3 电化学法电化学法是利用电化学反应在石墨表面生成石墨烯。
这种方法操作简单易行，但还有待于进一步的研究改进。
2. 石墨烯的性能分析2.1 强度和硬度石墨烯具有极高的机械强度和硬度，其强度是钢的200倍以上，硬度是金刚石的2倍以上。
2.2 电子学性质石墨烯具有优异的电子学性质，电子迁移率高达10000cm2/Vs，使其在半导体、传感器等领域有广泛应用。
2.3 光学性质石墨烯在可见光到红外光谱范围内具有吸收率极高的特性，可用于太阳能电池和光伏电池等领域。
3. 结论从以上分析可知，石墨烯具有出色的物理和化学性质，且在多个领域都有广泛应用前景。
不同的制备方法具有各自的特点，需根据应用需求进行选择。
我们的研究结果有助于促进石墨烯的应用和发展。
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。
二维材料石墨烯范文
二维材料石墨烯范文石墨烯是一种由一层碳原子以六角晶格结构排列成的二维材料。
它具有许多独特的性质和潜在的应用，因此在材料科学领域备受关注。
石墨烯最初于2004年由安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验室中分离出来。
他们使用胶带将石墨层分离，并不断重复这个过程，最终得到了只有一层碳原子的石墨烯。
石墨烯具有一系列独特的性质，使其成为引起科学家和工程师广泛兴趣的材料之一、首先，石墨烯具有出色的电导率。
碳原子之间有非常紧密的键合，使电子在其中能够自由移动。
这使得石墨烯成为一种优秀的导电材料，可能有许多电子器件应用，在电子学、光电子学和能量存储等领域都有潜在应用。
其次，石墨烯具有极高的机械强度。
尽管只有一层碳原子，但石墨烯的强度比钢高200倍。
这使得石墨烯具有出色的耐用性，可以用于制造高强度和轻量化材料，如强度超强的纳米材料、超级电容器等。
石墨烯还具有优异的热传导特性。
由于其一维的蜂窝结构，热子在石墨烯中能够以极快的速度传播，使其具有出色的散热性能。
这使石墨烯有望用于制造高效的散热材料和热管理系统。
此外，石墨烯还具有出色的光学特性。
由于碳原子在石墨烯中排列成六角形晶格，导致石墨烯对光的吸收和散射特性都非常独特。
这使石墨烯有潜力在光学领域应用，如太阳能电池、光伏技术等。
然而，石墨烯的大规模生产和应用仍面临许多挑战。
首先，制备高质量的石墨烯是一个复杂和昂贵的过程。
传统的方法通常涉及使用化学气相沉积或机械剥离的方法，这限制了石墨烯的大规模生产。
其次，石墨烯在制造过程中易于受到杂质污染，这会降低其性能。
因此，研究人员正在努力开发新的制备方法，以提高石墨烯的质量和纯度。
此外，石墨烯在实际应用中还面临许多挑战。
例如，石墨烯的高导电性也意味着在一些应用中可能产生电子热效应和电磁辐射等问题。
此外，石墨烯的机械强度可能会受到缺陷和杂质的影响。
因此，需要进一步研究和改进石墨烯的性能，以实现其在实际应用中的广泛应用。
《2024年石墨烯的制备及在超级电容器中的应用》范文
《石墨烯的制备及在超级电容器中的应用》篇一一、引言随着科技的进步，纳米材料的应用已经引起了科学界的广泛关注。
在众多纳米材料中，石墨烯因其独特的物理、化学性质，特别是其超高的电导率和极大的比表面积，已成为近年来材料科学领域的研究热点。
本篇论文旨在深入探讨石墨烯的制备方法以及其在超级电容器中的应用。
二、石墨烯的制备石墨烯的制备方法多种多样，常见的包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等。
1. 机械剥离法：此方法主要是通过机械力将石墨薄片剥离成单层或多层石墨烯。
此法虽然可以制备出高质量的石墨烯，但生产效率较低，不适合大规模生产。
2. 化学气相沉积法：此法通过在高温条件下使气体中的碳原子在基底上沉积形成石墨烯。
此法可以制备大面积的石墨烯，但制备过程需要高温和特定的气体环境。
3. 氧化还原法：此法首先通过强酸等化学试剂将天然石墨氧化，形成氧化石墨（GO），然后通过还原GO得到石墨烯。
此法生产效率高，成本低，适合大规模生产。
三、石墨烯在超级电容器中的应用超级电容器是一种具有高能量密度和高功率密度的储能器件，而石墨烯因其独特的物理性质，使其成为超级电容器的理想材料。
1. 石墨烯的电化学性质：石墨烯具有超高的比表面积和良好的导电性，这使其在电化学反应中能够提供更多的活性位点，从而提高电容器的电容量。
2. 石墨烯在超级电容器中的应用：由于石墨烯的优异性能，其被广泛应用于超级电容器的电极材料。
在电极中，石墨烯不仅可以提供大量的电荷传输通道，还可以通过其大比表面积提供更多的电荷存储空间。
此外，石墨烯的优异导电性可以降低电极的内阻，从而提高电容器的充放电速率。
四、结论随着科技的发展，石墨烯的制备技术已经越来越成熟，其在超级电容器中的应用也越来越广泛。
未来，随着对石墨烯性能的深入研究以及制备技术的进一步优化，石墨烯在超级电容器以及其他领域的应用将更加广泛。
同时，我们也需要关注到石墨烯在实际应用中可能面临的问题和挑战，如成本、环境影响等，以期在未来的研究中找到更好的解决方案。
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。
石墨烯材料科学基础课程作业论文
石墨烯材料的性能及应用1前言石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元。
自2004年首次报道独立存在的石墨烯以来，它在力学、热学、电学、光学等方面的优异性能，使之成为近年来化学，材料科学及物理学领域的研究热点。
然而石墨烯具有不易大量制备，宏观以聚集态形式存在的缺点，为了充分利用其高强度，高模量，高导电性，良好的耐化学耐热性，高比表面积等特点，需要对其结构和形貌进行深入考察。
作为炭材料最小的构筑单元，二维大分子石墨烯在水油界面和催化剂作用下具有自组装潜力。
此外，由于其特殊的二维晶体结构，高的纵横比及高的电子迁移率使其在储能领域具有广阔的应用前景，但其在储能领域的应用范围及储能机理还有待进一步拓展与考察。
通过物理或者化学改性的方法将石墨烯应用于聚合物基复合材料的力学增强方面也具有重要的学术价值。
2石墨烯结构、性能、表征2.1石墨烯的结构单层石墨烯是单原子层紧密堆积的二维晶体结构，其中碳原子以六元环形式周期性排列于石墨烯平面内。
每个碳原子通过。
键与临近的三个碳原子相连，S，P x和P y三个杂化轨道形成强的共价键，组成sp2杂化结构，具有120。
的键角，赋予石墨烯极高的力学性能。
剩余的P z轨道的π电子在与平面垂直的方向形成π轨道，此π电子可以在石墨烯晶体平面内自由移动，从而使得石墨烯具有良好的导电性。
二维晶体在热学上不稳定，发散的热学波动起伏破坏了长程有序结构，并且导致石墨烯在较低温度下即发生晶体结构的融解。
透射电镜观察及电子衍射分析也表明单层石墨烯并不是完全平整的，而是呈现出本征的微观的不平整．在平面方向发生角度弯曲。
扫描隧道显微镜观察表明纳米级别的裙皱出现在单层石墨烯表面及边缘。
这种摺皱起伏表现在垂直方向发生0.5nm的变化，而在侧边的变化超过10nm。
这种三维方向的起伏变化可以导致静电的产生．从而使得石墨烯在宏观易于聚集，很难以单片层存在。
化学与材料论文
化学与材料论文——石墨烯一( 前言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热潮。
二(石墨烯的生产加工方法及化学原理物理方法:1.微机械剥离法:通过机械力从新鲜石墨晶体的表面剥离石墨烯片层。
2.印章切取转移印制法: 在印章突起的表面上涂上一层转换层( 可用树脂类材料通过旋转涂布法均匀涂于表面, 其作用像胶水那样黏附石墨烯) , 在300psi 及室温下, 将这种印章按压在石墨上, 高压下印章边缘产生极大的剪应力, 使得石墨烯层从石墨上分离下来。
类似地, 将石墨烯层从印章上转移到器件上同样需要固定层0( 要求这种转换层0与石墨烯间的作用力远大于转换层0与石墨烯间的作用力) , 经类the real implementation of the "quasi, ruthless. Tough," requirement, carry forward the spirit of a nail, and the corrective measures The implementation of the nerve endings, do not let the rectification is not in place, not to retreat, the people are not satisfied. Pin four is to adhere to the reform and innovation. To reform the way of thinking and innovative courage to turn style, against four winds, the courage toface the contradictions, good at solving the chronic ills, dare to break the outdated customs and bad habits Hensha unhealthy tendencies, trees, fresh healthy. The five is to adhere to tackling the problem. That is the wind Su Ji and the education supervision combined, in order to establish a new system to promote the normalization of style building, long-term, to enhance the party spirit of honest and pragmatic people thought conscious action. The six is to insist on the completion of the third grasp the overall situation. Activity and end This year the goal of safety production work plan for next year, work together, to promote the activities and the work of production safety with both hands, two promotion, two not mistake. Two, rectification of the overall objectives and specific objectives: (a) the overall path around the "four focus", carried out the outstanding problems of the special rectification, the full implementation of the central and provincial Party committee clear the rectification task, effectively curb the "four winds", realize the overall improvement of Party and government. The point is: focus on the people, the people, convenience, and resolutely curb the bureaucratic style of work; looking to stimulate grassroots vitality, resolutely curb the Wenshan sea; focus on the cadres honest, clean government, politics, and resolutely curb exceed the standard Quasi occupied office space, Gongjusiyong, public funds, extravagance of the wind; focus on establish a correct view of achievements, the concept of power, and resolutely curb acts against the interests of the masses. Accelerate the system reform and construction, improve the people honest and pragmaticnormalization system, constantly consolidate and expand educational practice achievements, make people satisfied. The recent reform goal: Political Quality Bureau and all Party members and cadres, further improve the quality of the business; the "four winds", "two" problem has been effectively solved. The middle goal of the reform: "opposition party and government austerity waste似的操作使得石墨烯从印章上剥落下来。
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。
小论文--石墨烯
石墨烯摘要：自石墨烯发现以来，越来越受到科研工作者的热捧。
本文介绍了石墨烯的制备、结构、性能及应用、表征和研究现状，并且对石墨烯的研究趋势提出展望。
关键词：石墨烯；制备；性能；应用；发展趋势概述一直以来,科学家们认为,单层的石墨烯是不可稳定能存在的。
人们错误的认为,将石墨烯从石墨上剥离下来的力足以破坏石墨烯的结构,而且固体的熔点随着粒子粒度的减小是要大大降低的,当减小到几个原子层厚时,固体将熔化。
另外,在二维晶体中由于内能的存在,使原子的振动幅度很大,因此原子的错位将相当严重的,这将导致原子与未与它成键的原子间的距离的大小和与它成键的原子间的距离的大小几乎相同,因此不能保持单层的结构。
英国Manchester大学的Geim教授在理论上不可行的情况下依然进行了偿试,他从2002年开始寻找石墨烯。
人们通常用胶带粘附的方法来获得石墨的单晶面,Geim教授设想把这种方法发展到极限,他很快便制得了十个分子厚度的石墨,于是他偿试着再去掉九层,并最终成功了,他的团队成功得到了单层的石墨烯,并在2004年的《Nature》上发表了关于石墨烯的研究成果[1]。
在那篇论文中,他把石墨烯放在了硅片上,接上电极,研究了不同电位下石墨烯的带电情况,石墨烯的发现在纳米科技上是有划时代的意义的。
石墨烯在电子和光电器件领域有着重要和广阔的应用前景.正因为如此，石墨烯的两位发现者获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的结构石墨烯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，是构建其它维度碳质材料（如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨）的基本单元,如图1所示。
石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。
在单层石墨烯中，碳碳键长为0.142nm，厚度只有0.334nm。
石墨烯是呈二维结构的,但实际上并不是平坦的,而是波状的。
在一个两层体系中,这种起伏不是很明显,在多层体系中会完全消失。
石墨烯中每一个碳原子与周围的三个碳原子之间以特殊的单键相连,剩余的一个电子可以自由移动,因此石墨烯是可以导电的。
石墨烯毕业论文
石墨烯毕业论文石墨烯毕业论文石墨烯，作为一种新兴的二维材料，近年来备受关注。
它具有出色的电子、热学、力学和光学性能，被认为是未来科技领域的重要材料。
在我即将毕业的时刻，我决定以石墨烯为研究对象，撰写一篇毕业论文，以探索其潜在应用和进一步发展的可能性。
首先，我将介绍石墨烯的基本性质和制备方法。
石墨烯是由碳原子构成的单层晶体结构，具有高度的强度和导电性。
其制备方法多种多样，包括机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。
在论文中，我将详细描述这些方法的优缺点，并提出一种新的制备方法，以提高石墨烯的质量和可扩展性。
其次，我将研究石墨烯的电子性质。
石墨烯的电子结构具有独特的带隙特性，使其成为一种理想的载流子传输材料。
我将通过实验和数值模拟，研究石墨烯的载流子输运特性，并探索其在电子器件中的应用潜力。
例如，石墨烯可以作为高性能的晶体管材料，用于制造更快、更小、更节能的电子器件。
此外，我将研究石墨烯在能量存储和转换领域的应用。
石墨烯具有高比表面积和良好的电导率，使其成为一种理想的电极材料。
我将探索石墨烯在锂离子电池、超级电容器和燃料电池等能源存储和转换设备中的应用潜力。
通过优化石墨烯的结构和制备工艺，可以提高这些设备的性能和循环寿命。
除了电子和能源领域，石墨烯还具有广泛的应用前景。
例如，在生物医学领域，石墨烯可以用于制造生物传感器、药物传递系统和组织工程材料。
在环境保护领域，石墨烯可以用于制造高效的吸附剂、催化剂和分离膜。
在纳米电子学领域，石墨烯可以用于制造纳米传感器、纳米电子器件和纳米机械系统。
在论文中，我将介绍这些领域的最新研究进展，并提出一些新的应用方向。
最后，我将总结石墨烯的研究成果，并展望其未来的发展前景。
石墨烯作为一种多功能材料，具有巨大的潜力。
然而，目前仍存在一些挑战，如大规模制备、稳定性和可扩展性等。
我将提出一些解决这些挑战的方法和建议，并展示石墨烯在未来科技领域的应用前景。
在整个研究过程中，我将采用实验和理论相结合的方法，以确保研究结果的准确性和可靠性。
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。
石墨烯制备论文
石墨烯是仅有一个碳原子厚度的二维纳米材料，是碳原子以SP2 杂化轨道组成的六角形蜂巢晶格
的平面薄膜，在2004 年由英国Manchester 大学的Geim 小组［1］用胶带层层剥离法从石墨中分离得到，
其理论厚度仅为0. 335 nm。
单层石墨烯的发现打破了“热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下
存在”的理论，成为继碳纳米管(CNTs)之后的新型碳纳米材料，在物理、化学、材料等众多领域掀起
了巨大的研究热潮。
石墨烯中无碳原子缺失，结构稳定，电子迁移率高(2 ×105 cm2 /(V·s))［2］、比表
面积大(2 630 m2 /g)［3］、透光性好。
基于这些优良的特性，石墨烯材料在场效应晶体管、传感器、储
能、超电容等领域的研究成果已有很多文献报道［4 －7］，其应用前景不可估量。
2021涂料论文(精选10篇)范文1
2021涂料论文（精选10篇）范文 随着我国经济和制造水平的不断提升，我国涂料工业发展迅猛,成功应用于我们的生产和生活中，在成为世界第二大涂料生产国后,国人对涂料的关注更是热振，越来越多的朋友参与到涂料的研究中，本文整理了10篇优秀的“涂料论文”，供大家阅读。
涂料论文（精选10篇）之第一篇：石墨烯在涂料领域中的应用进展 摘要：石墨烯涂料除具有传统涂料的特性外,更具备无机物特性, 涂膜与基质相同, 具有安全环保, 防水透气、耐碱、耐沾污、防火、耐候, 不褪色, 抗菌防霉, 不会造成二次污染等特性。
对石墨烯在涂料领域中的应用进展进行了综述。
关键词：石墨烯,功能涂料,应用,进展 20世纪70年代,石墨烯的研究开始进入人们的视野。
最早进行应用研究的是Clar等人, 他利用化学合成方法制得共轭体系的石墨烯片。
随后由Schmidt等人合成出石墨衍生物, 该衍生物存在不同边缘修饰基团, 具有独特的应用价值。
最早以石墨烯为原料参与材料制备的先驱是Geim等人, 该团队通过机械力剥离法制得二维原子晶体的石墨烯。
石墨烯具有独特的材料性能:理论比表面积高达2600 m2/g, 力学性能达1 060 GPa, 室温下电子迁移率为15 000 cm2· (V·s) -1, 导热性能为3 000 W· (m·K) -1。
除此之外, 石墨烯还具有其他优异特性, 如半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等性质。
正是由于石墨烯独特的物理结构和化学性质, 激发了物理、化学、材料等领域研究人员的极大兴趣, 一场碳化学的革命悄然兴起[1]。
作为目前发现的厚度最薄、强度最高、导电导热性最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”。
科学家甚至预言, 石墨烯将会掀起一场席卷全球的颠覆性新技术、新产业革命。
鉴于石墨烯具有电子迁移率高、热稳定性好、导电性优异、硬度高等优点,近年来研究人员将石墨烯应用于涂料领域中, 其表现出的作用主要有两个, 一是赋予涂料新的功能性, 比如导电性、隔热性等, 另一个是提高和改善涂料的现有性能, 比如环保性、防腐性等。
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。
石墨烯论文
材料学文献检索与写作结课论文石墨烯的制备及潜在应用摘要：石墨烯具有独特的二维结构（由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子以 sp2杂化连接而成的单原子层组成）和优异的电学、光学、热学和机械性能，倍受科研机构的大力关注，并迅速成为材料、化学、物理和工程领域的热点研究课题。
这篇文章简述了石墨烯的基本性质；重点分析了制备石墨烯的几种不同方法，包括：机械剥离法、加热SiC法、石墨插层法、化学气相沉积法、溶剂热法等，并且评述了这几种方法的特点及存在的问题。
并阐述了其未来的发展前景。
关键词：石墨烯；石墨烯制备；综述；应用引言2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫等通过机械分离法首次成功制备了名为石墨烯(graphene)，它是以sp2 轨道杂化方式连接的C单原子按正六边形紧密排列成的蜂窝状的二维原子晶体结构。
图1为石墨烯的结构示意图。
他们的成果打破了在20世纪30年代，Peiers和Landau 认为由于热力学不稳定性而不可能存在这种二维晶体的传统理论。
石墨烯作为碳家族的成员，与零维富勒烯、一维碳纳米管以及三维石墨之间的关系如图2所示。
左侧为零维富勒烯(巴基球)、中间为将石墨烯卷起后成为碳纳米管、右边为石墨烯层的叠加成为三维石墨。
图1石墨烯的结构示意图图 2石墨烯与富勒烯、碳纳米管、石墨的关系图石墨烯独特的二维结构使得它具备了许多特性，石墨烯的理论比表面积高达2．6×103 m 2 /g，优异的导热性能 3×103 W/(m·K)，力学性能 1.06×103 GPa ，杨氏模量为 1.0 TPa。
在已知的材料中，石墨烯具有最高的强度 130 GPa，是钢的 100 多倍。
石墨烯具有稳定的正六边形晶格结构使其具有优良的导电性，室温下的电子迁移率高达 1.5×104 cm 2 /(V·s)，比目前使用的半导体材料锑化铟的最大迁移率高两倍，比商用硅片的最大迁移率高10倍。
石墨烯论文
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。
纳米材料论文—石墨烯
纳米科技前沿Page1of 18题目：纳米材料——石墨烯摘要随着纳米材料的快速发展，纳米材料有着众多优秀的理化性质，同时，还包括在应用领域优秀的应用性能，本文从纳米材料的基本性质出发，叙述纳米材料的特有性质，继而本文叙述了对于标志这纳米材料发展的有着重要意义的三种材料——富勒烯，碳纳米管，石墨烯。
而本文的核心是关于目前最具前景的纳米材料——石墨烯。
石墨烯是一种碳纳米二维材料，原子以sp2杂化轨道方式构成，平面像六角的蜂巢结构，质料非常牢固坚硬，在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快，而全材料仅一个碳原子厚度，是全世界已知材料最薄的材料。
本文从石墨烯的发展历史出发，叙述石墨烯的优异理化性质，最后叙述石墨烯的不同制备方法以及该方法的优劣之处。
关键词：石墨烯理化性质制备方法AbstractWith the rapid development of nanomaterials, nanomaterials have many excellent physical and chemical properties, as well as excellent application properties in the field of application. Starting from the basic properties of nanomaterials, this paper describes the unique properties of nanomaterials, and then describes three kinds of materials which are of great significance to mark the development of nanomaterials: fullerenes, carbon nanotubes, carbon nanotubes, Graphene. The core of this paper is about the most promising nano material graphene.Graphene is a kind of carbon nano two-dimensional material. The atoms are composed of SP2 hybrid orbitals. The plane is like a hexagonal honeycomb structure. The material is very firm and hard. At room temperature, the speed of electron transfer is faster than that of known conductors. The whole material is only one carbon atom thick, which is the thinnest known material in the world. Starting from the development history of graphene, this paper describes the excellent physical and chemical properties of graphene, and finally describes the different preparation methods of graphene and the advantages and disadvantages of this method.Key words: physical and chemical properties of graphene, preparation methods.目录1纳米材料概述 (4)1.1纳米材料 (4)1.2纳米材料的基本特性 (4)1.2.1 表面效应 (4)1.2.2 小尺寸效应 (4)1.2.3 磁学性质 (6)1.2.4 量子尺寸效应 (6)1.2.5 宏观量子隧道效应 (6)1.2.6 纳米材料奇特的物理性能 (7)1.3纳米材料的发展 (7)1.3.1 富勒烯 (7)1.3.2 碳纳米管 (9)1.3.3 石墨烯 (10)2石墨烯 (13)2.1石墨烯概述 (13)2.2石墨烯的性质 (13)2.2.1 结构性质 (13)2.2.2 电子性质 (14)2.2.3 其他性值 (16)2.3石墨烯的制备 (16)2.3.1 机械剥离法 (17)2.3.2 碳化硅表面外延生长法 (17)2.3.3 化学气相沉积法 (18)2.3.4 氧化石墨还原法 (18)3参考论文............................................................................................ 错误!未定义书签。
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关于石墨烯的研究摘要：石墨烯是2004年才发现的新型材料，它是碳原子组成的平面结构。
具有单一原子或几个原子的厚度。
石墨烯因具有独特的电子结构。
是迄今为止人类发现最早的二维电子系统。
关键词：石墨烯的制备：石墨烯特性：石墨烯结构：石墨烯应用0引言：C是最神奇的元素，自然界中碳也是组成物质最多的元素，给人类带来了很多财富石墨也是人类最常见的材料。
在科学界最热门的材料就是石墨烯。
顾名思义，石墨烯与石墨有紧密的联系。
我们知道，石墨是一类层状的材料，它是由一层又一层的二维平面碳原子网络有序堆叠而形成的。
由于层间的作用力较弱，因此石墨层间很容易互相剥离，形成薄的石墨片，这也正是铅笔能在纸上留下痕迹的原因。
这样的剥离存在一个最小的极限，那就是单层的剥离，即形成厚度只有一个碳原子的单层石墨，这就是石墨烯。
石墨Graphene）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，厚度只有0.335纳米,仅为头发的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。
石墨烯的理论比表面积高达2 600m2Pg ,具有突出的导热性能( 3 000W·m- 1·K- 1 ) 和力学性能(1 060GPa) , 以及室温下较高的电子迁移率(15 000cm2·V- 1·s - 1 ) 。
此外,它的特殊结构,使其具有半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质 ,因而备受关注。
但长久以来，科学家们从理论上一直认为这种纯粹的二维晶体材料是无法稳定存在的，一些试图制备石墨烯的工作也均以失败而告终。
直到2004年，英国曼彻斯特大学的A. Geim 教授及其合作人员凭借极大的耐心与一点点运气终于如大海捞针般首次发现了石墨烯。
他们采取的手段与铅笔写字有异曲同工之妙，即通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终通过显微镜在大量的薄片中寻找到了理论厚度只有0.34纳米（约为头发直径的二十万分之一）的石墨烯。
1石墨烯制备2石墨烯的结构石墨烯是一种由C原子经sp2电子轨道杂化后形的，是C元素的另外一种同素异形体，由碳原子六角结构(蜂窝状)紧密排列的二维单层石墨层(见图1)。
同时，石墨烯还可以包成0维富勒烯，卷成1维碳纳米管，叠成3维石墨，它是众多碳质材料的基元，如果对石墨烯有更深入的了解，就有可能依照人们的意愿定向制备某种需要的碳质材料。
在此有一点需要说明，石墨烯层并不是完全平整的，它具有物质微观状态下固有的粗糙性，表面会出现起伏如波浪一般。
这种褶皱会自发地产生并且最大起伏度可达到0．8nm，也有一种观点认为褶皱是由于衬底与石墨烯相互作用导致的，具体原因还在进一步研究之中。
在回顾关于石墨烯早先的工作之前，定义什么是2维晶体是很有用的。
很显然，单原子薄层是2维晶体，100个单原子层的叠加可以认为是一个薄的3维材料。
对于石墨烯，众所周知，电子结构随着层数的变化而迅速演变，lO层的厚度就可以达到3维石墨的限制要求。
在很好的近似下，单层和双层石墨烯都有简单的电子能谱：它们都是具有一种电子和一种空穴的零带隙的半导体(亦即零交叠半金属)。
对于三及三以上数目的薄层，能谱将变得复杂：许多电荷载体出现，导带和价带也明显地交叠。
这一条件就将石墨烯区分成三类：单、双、多(3到10)层石墨烯，更厚的结构可以被认为是薄层的石墨。
虽然有很多新的2维材料，但是目前几乎所有的试验和理论的成果都集中在石墨烯上，而忽略了其它2维晶体的存在。
对石墨烯的这种偏爱是否公平仍值得商榷，但是产生这种现象的主要原因却十分明显：被分离的石墨烯晶体有卓越的特性。
石墨烯为复式六角晶格，每个元胞中有两个碳原子，每个原子与最近邻的三个原子问形成三个a键。
由于每个碳原子有四个价电子，所以每个碳原子又会贡献出一个剩余的P电子，它垂直于石墨烯平面，与周围原子形成未成键的耳电子。
这些7c电子在晶体中自由移动赋予了石墨烯良好的导电性。
由简单的紧束缚模型可以计算得到；丌和丌能带在K 点交于一点(如图2所示)，该点附近E一是呈线性关系我们把这一点叫做Dirac点。
从这个意义上说，石墨烯是一种没有能隙的材料，显示金属性。
石墨烯在双极性电场效应中有突出的性质，电荷载体可以在掺杂浓度n值高达10¨／cm。
的条件下在电荷与空穴之间转换，并且它们的迁移率在室温下可以超过15，000cm。
／Vs。
迁移率与温度有关系，在300K条件下仍被杂质散射所限制，因此应该还能够有显著的提高，甚至高到约100，O00cm。
／Vs。
虽然有些半导体材料(如InSb)的室温值可以达到77，000cm ／Vs，但这些值都取自体材料本征半导体。
在石墨烯中，对于电学和化学掺杂的器件，在"很高的情况下(72>10 ／cm ) 仍保持了很高的值，这就实现了亚微米量级(在30OK 时约0．3／~m)的弹道输运。
对石墨烯充满兴趣的另一个同等重要的原因是它电荷载体的独特性质。
在凝聚态物理学中，薛定谔方程控制一切，它足以描述材料的电子特性。
石墨烯却是一个例外：它的电荷载体更相似于相对论的微粒，并且狄拉克方程比薛定谔方程描述电荷载体更简单更自然。
虽然电子在碳原子周围移动并不是相对论的范畴，但是在石墨烯蜂窝格子结构的周期势影响下，电子与碳原子的相互作用引发了新的准粒子，这个准粒子具有很低的能量E并且可以被具有有效光速≈ 10 m／s的2+1维狄拉克方程准确地描述。
这个准粒子被称为无质量的狄拉克费密子，它可以看成是失去静止质量rrl。
的电子，或具有电子电荷e的中微子。
石墨烯的实验发现为我们提供了通过测量其电子特性来探寻量子电动力学现象的方法。
在分析石墨烯量子电动力学性质的时候，需要引入“手性”这个新的参量。
石墨烯的手性表明了一个事实，就是具有正k的电子和具有负k 的空穴的状态与石墨烯具有相同的碳亚晶格有复杂的联系。
另外，E 为零附近(能带相交的地方)的电子态是由不同的亚晶格状态组成的，并且亚晶格之间的关系对准粒子构成的贡献也要被考虑到。
这就要求用一个指数来标记亚晶格A和B，就像量子电动力学中的自旋量子数(上和下)一样，这个指数被称为膺自旋，而膺自旋相关的作用几乎控制了与真正白旋相关的作用。
手性和膺自旋的概念都非常重要，因为石墨烯的许多电子过程的理解都基于这些量的存在。
另一个重要的现象就是石墨烯的零场电导率a在n消失的时候并没有随之消失，而是每个载体类型以接近电导率量子值e。
／h的数值存在。
对于其他所有已知材料，低的电导率在低温下都不可避免地导致金属绝缘转变，但是这种现象在石墨烯降温到液氦温度也没有发生。
石墨烯的室温量子霍尔效应也是人们感兴趣的独特性质之一。
霍尔电导率％通过中性点，走势呈不间断的等距阶梯(参见图3)。
在中性点处电荷载体由电荷变为空穴。
霍尔电导率中的次序N在遵循标准量子霍尔效应的条件下被提高1／2，所以在公式一±4e。
／h(N+ ]／2)中，．N是朗道能级，指数系数4则是双能谷和自旋带来的简并度。
这个效应被称为“半整数”量子霍尔效应，以体现它既不是新的分数量子霍尔效应也不是标准的整数量子霍尔效应。
这个不寻常的现象可以由石墨烯在磁场B中电子能谱的类量子电动力学量子化来解释，通过Dirac方程，求解磁场下石墨烯中载流子的Landau能级，结果为：EN=± ,／2e#BN，其中±分别代表电子和空穴。
可以看出，石墨烯中n一0的Landau能级的简并度只有其他Landau能级的一半，因为其Landau能级的真空能是0，这就足以解释这个反常的量子霍尔效应结果。
另一种对于半整数量子霍尔效应的解释需要结合膺自旋和轨道理论。
另外，石墨烯的室温量子霍尔效应使原有的霍尔效应温度范围扩大了1O倍，表明了其独特的载流子特性和优异的电学质量。
石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，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，也就保持了结构稳定。
这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。
石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。
石墨烯有相当的不透明度：可以吸收大约2.3%的可见光。
而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现。
3石墨烯的应用3．1 微电子领域应用微电子领域也具有巨大的应用潜力。
研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。
曼彻斯特的小组采用标准半导体制造技术制作出晶体管。
从一小片石墨烯片层开始，采用电子束曝光在材料上刻出沟道。
在被称为中央岛的中部位置保持一个带有微小圆笼的量子点。
电压可以改变这些量子点的电导率，这样就可以像标准场效应晶体管那样储存逻辑态。
可在26GHz频率下运作可望使该种材料超越硅的极限，达到100GHz以上的速度跨入兆赫(terahertz)领域。
3．2 计算机芯片材料中的应用马里兰大学物理学家的研究表明引，未的计算机芯片材料中石墨烯可能取代硅。
石墨烯具有远高于硅的载流子迁移率，并且从理论上说，它的电子迁移率和空穴迁移率两者相等．因此其n型场效应晶体管和P型场效应晶体管是对称的。
因为其还具有零禁带特性，即使在室温下载流子在石墨烯中的平均自由程和相干长度也可为微米级，所以它是一种性能非常优异的半导体材料．专家指出硅基芯片在室温条件下的速度是有限的，很难再大幅提高；而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力，所产生的热量也非常少，且石墨烯本身就是一个良好的导热体，可以很快地散发热量，由石墨烯制造的集成电路运行的速度将要快得多．据估计用石墨烯器件制成的计算机的运行速度可达到1T(105z)Hz，即比现在常见的1G(100)的计算机快1 000倍．3．3 减少纳米元件噪声领域的应用美国IBM公司T·J·沃森研究中心的科学家，最近攻克了在利用石墨构建纳米电路方面最令人困扰的难题，即通过将两层石墨烯片叠加，可以将元器件的电噪声降低10倍，由此可以大幅改善晶体管的性能，这将有助于制造出比硅晶体管速度快、体积小、能耗低的石墨烯晶体管。
3．4 石墨烯可作为宇宙学研究的平台精细结构常数是物理学中一个重要的无量纲数，用希腊字母α表示，它与量子电动力学有着紧密的渊源。
它将电动力学中的电荷e、量子力学中的普朗克常数h、相对论中的光速c联系起来，定义为α=(e^2)/(2ε0*h*c)(其中 e 是电子的电荷，ε0 是真空介电常数，h 是普朗克常数， c 是真空中的光速).而其大小为什么约等于1/137至今尚未得到令人信服的回答。