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什么是石墨烯(Graphene)

什么是石墨烯(Graphene)

 

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石墨烯诺奖获得者



   2010年诺贝尔物理学奖授予了英国曼彻斯特大学的Andre Geim(安德烈-盖姆)和Konstantin Novoselov(康思但丁-诺沃肖洛夫),表彰他们2004年成功从石墨中分离出石墨烯(Graphene),使得石墨烯在全球一夜成名。

                                                                    


       石墨烯是目前已知材料中最薄的一种,薄到只有一层原子。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。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯


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石墨烯简介
 


石墨烯是碳原子以六边形蜂巢状排列构成的单层二维晶体:

世界上最薄最坚硬的纳米材料

几乎完全透明 (吸收2.3%的光

导热系数高达5300 W/m·K 

电子迁移率15000 cm2/V·s 

电阻率世上最小 (10-6 Ω·cm) 

                                                                         


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石墨烯分类
    石墨烯(Graphene):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称。

1)单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。

2)双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):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。

3)少层石墨烯(Few-layer):指由3-10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ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构

   成的一种二维碳材料。

4)多层或厚层石墨烯(multi-layer graphene):指厚度在10层以上10nm以下苯环结构(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

   ABC堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。


 平常所说的石墨烯的很多性能是基于单层或双层石墨烯


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石墨烯的应用之一 —  石墨烯负离子空气净化


   2017年,中商国际在香港大学专家教授的鼎力技术配合与支持下,成功研制出石墨烯负离子空气净化器,添补了全球一项石墨烯产品与技术的行业空白,并成功获得国家发明专利,并由石墨烯军工、工业化向产品化转变实现实质性的飞越。

   石墨烯负离子生成原理:输入220V工作电压——机械压电变压器输出负高压——离子脉冲增强器——小粒径生态负离子(1.2亿/立方厘米),Arise/爱瑞思石墨烯负离子空气净化器,及负离子、空净、杀菌、除甲醛、加湿、香薰等多功能为一体,为全球目前唯一正式面世销售的石墨烯产品品牌。

   负离子最早发现是用来做康复理疗,改善预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果,在医学界享有维他氧”“空气维生素”“长寿素”“空气维他命等美称。

   医学研究表明只有小粒径负离子才可以轻易的透过血脑屏障,作用于人体起到医疗保健的作用,小粒径负离子因为粒径小、活性高、迁移距离远等特点,在没有风机外吹的情况下也可以达到较远的距离。对于人体的神经系统、心血管系统、呼吸系统还有恶性肿瘤都有很好的辅助治疗的作用。


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其他应用

                                                                   

   石墨烯的应用范围很广,从电子产品到防弹衣和造纸,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料:

   石墨烯制备的太阳能电池 石墨烯纳米带  导热材料/热界面材料  场发射源及其真空电子器件 石墨烯生物器件  抗菌物质  “太空电梯缆线  代替硅生产超级计算机  作人工光合作用高效催化剂  制作纳米变压器  晶体管、触摸屏、基因测序等领域,绷带、食品包装甚至抗菌T恤;


   石墨烯不是全能选手。石墨烯大规模制备还是问题。就石墨烯本身的发展来看,其遇到的最大问题,其实是制备的问题。依靠胶带来粘,实现大规模的工业化生产肯定是不现实的。目前也有很多方法用于制备石墨烯,主要分为机械方法和化学方法。一般来说机械的方法,无法实现低成本大规模的生产,而化学的方式容易破坏石墨烯的结构,一旦

Sunny 发布者 Sunny