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Graphene(石墨烯) 是2019年由曼彻斯特大学科斯提亚?诺沃谢 夫（Kostya Novoselov）和安德烈?盖姆（Andre Geim）发现的， 他们使用的是一种被称为机械微应力技术（micromechanical cleavage）的简单方法。正是这种简单的方法制备出来的简单物质 ——石墨烯推翻了科学界的一个长久以来的错误认识——任何二维 晶体不能在有限的温度下稳定存在。现在石墨烯这种二维晶体不仅 可以在室温存在，而且十分稳定的存在于通常的环境下。
（二）
pH Sensitive Graphene- Polymer Nanocomposites
Synthesis of pH Sensitive Pyrene- Polymer Composites viaπ- π Stacking Interactions for the Self-Assembly of Functionalized Graphene into Layered Structures
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。
双层石墨烯可降低元器件电噪声
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。
三、石墨烯材料的应用及展望
氧化石墨烯
Dikin等制成了无支撑氧化石墨烯纸状 材料。氧化石墨烯片是以Hale Waihona Puke Baidu种接近平行 的方式相互连接或瓦片式连接在一起形 成的，拉伸试验表明氧化石墨烯纸具有 较高的拉伸模量和断裂强度，其平均模 量为32 GPa，性能与用类似方法制备的 碳纳米管布基纸相当。
Graphene晶体管
(c) high-resolution SEM images of graphenePDMAEA composite aggregates (d) high-resolution SEM images of more dispersed graphene- PDMAEA composite prepared by spin-coating onto a silicon substrate.
石墨烯的改性
小组成员： 冯晓燕 郜洪兵 焦焕风 李磊成 李成蹊 林道全 刘雅琨 吕蒙
2019年5月19日
梯电的 向通
比钻石还硬的材料 ——石墨烯
主要内容
?石墨烯材料的简介 ?石墨烯材料的改性 ?石墨烯材料的应用及展望
一、石墨烯材料的简介
1、定义
石墨烯（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。 2、发现
The π- π stacking attachment methodology can be used for attaching any polymer onto graphene basal planes and should allow the retention of excellent electrical properties.
C60
Carbon nanotube
Graphite
二、石墨烯的改性（一）
Exfoliated Graphite Oxie Decorated by PDMAEMA Chains(聚甲 基丙烯酸N,N-二甲氧基乙酯 ）and Polymer Particle
The Modification of processing :
3、结构 完美的石墨烯是二维的, 它只包括六角元胞(等角
六边形) 如果有五角元胞和七角元胞存在,那么他们构成石
墨烯的缺陷。如果少量的五角元胞细胞会使石墨烯翘 曲; 12个五角元胞的会形成富勒烯。碳纳米管也被认 为是卷成圆桶的石墨烯;
可见，石墨烯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
This research provides a direct way to modification of GO and preparation of functional polymer/GO composites, which will accelerate the development and applications of the GObased materials.
石墨烯的展望
1. 电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管 2. 进一步减小器件开关时间，THz超高频率的操作响应特性 3. 探索单电子器件 4. 在同一片石墨烯上集成整个电路 5. 其它潜在应用包括：复合材料；作为电池电极材料以提高
电池效率、储氢材料领域、场发射材料、量子计算机以及 超灵敏传感器等领域 6. 可应用于各种器件的特殊性能要被精确的控制 7. 最重要的是石墨烯制备方法的改进，如何大量、低成本制 备高质量的石墨烯材料应该是未来研究的一个重点
(a) A TEM image of exfoliated GO
(b) a magnified TEM image showing the edge of GO
(c) a TEM image of GO/PDMAEMA nanocomposite after stained by OsO4
SEM image of GO decorated by poly(EGDMA-co-MAA) particles.
石墨烯的出现可能会将摩尔定律延续下去，
2025年以后可能是从“硅”时代跨越到“石墨烯”
谢谢
（二）
pH Sensitive Graphene- Polymer Nanocomposites
Synthesis of pH Sensitive Pyrene- Polymer Composites viaπ- π Stacking Interactions for the Self-Assembly of Functionalized Graphene into Layered Structures
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。
双层石墨烯可降低元器件电噪声
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。
三、石墨烯材料的应用及展望
氧化石墨烯
Dikin等制成了无支撑氧化石墨烯纸状 材料。氧化石墨烯片是以Hale Waihona Puke Baidu种接近平行 的方式相互连接或瓦片式连接在一起形 成的，拉伸试验表明氧化石墨烯纸具有 较高的拉伸模量和断裂强度，其平均模 量为32 GPa，性能与用类似方法制备的 碳纳米管布基纸相当。
Graphene晶体管
(c) high-resolution SEM images of graphenePDMAEA composite aggregates (d) high-resolution SEM images of more dispersed graphene- PDMAEA composite prepared by spin-coating onto a silicon substrate.
石墨烯的改性
小组成员： 冯晓燕 郜洪兵 焦焕风 李磊成 李成蹊 林道全 刘雅琨 吕蒙
2019年5月19日
梯电的 向通
比钻石还硬的材料 ——石墨烯
主要内容
?石墨烯材料的简介 ?石墨烯材料的改性 ?石墨烯材料的应用及展望
一、石墨烯材料的简介
1、定义
石墨烯（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。 2、发现
The π- π stacking attachment methodology can be used for attaching any polymer onto graphene basal planes and should allow the retention of excellent electrical properties.
C60
Carbon nanotube
Graphite
二、石墨烯的改性（一）
Exfoliated Graphite Oxie Decorated by PDMAEMA Chains(聚甲 基丙烯酸N,N-二甲氧基乙酯 ）and Polymer Particle
The Modification of processing :
3、结构 完美的石墨烯是二维的, 它只包括六角元胞(等角
六边形) 如果有五角元胞和七角元胞存在,那么他们构成石
墨烯的缺陷。如果少量的五角元胞细胞会使石墨烯翘 曲; 12个五角元胞的会形成富勒烯。碳纳米管也被认 为是卷成圆桶的石墨烯;
可见，石墨烯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
This research provides a direct way to modification of GO and preparation of functional polymer/GO composites, which will accelerate the development and applications of the GObased materials.
石墨烯的展望
1. 电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管 2. 进一步减小器件开关时间，THz超高频率的操作响应特性 3. 探索单电子器件 4. 在同一片石墨烯上集成整个电路 5. 其它潜在应用包括：复合材料；作为电池电极材料以提高
电池效率、储氢材料领域、场发射材料、量子计算机以及 超灵敏传感器等领域 6. 可应用于各种器件的特殊性能要被精确的控制 7. 最重要的是石墨烯制备方法的改进，如何大量、低成本制 备高质量的石墨烯材料应该是未来研究的一个重点
(a) A TEM image of exfoliated GO
(b) a magnified TEM image showing the edge of GO
(c) a TEM image of GO/PDMAEMA nanocomposite after stained by OsO4
SEM image of GO decorated by poly(EGDMA-co-MAA) particles.
石墨烯的出现可能会将摩尔定律延续下去，
2025年以后可能是从“硅”时代跨越到“石墨烯”
谢谢