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石墨烯是新型化合物吗

2023-11-09 16:46 724浏览

石墨烯并不是新型化合物,它根本就不是化合物,所以谈不到新型不新型。石墨烯是碳单质,在它的结构中有碳碳双键,所以称为烯。

石墨烯在一定条件下能和氧气反应正确,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳;烯合金具有优良的导电性正确,因为石墨和铝都能导电;石墨烯是一种单质;烯合金是一种新型材料。

什么是石墨烯

石墨烯是碳原子由sp²杂化轨道组成六元环呈蜂窝状的二维碳纳米材料,是一种碳单质,拥有较高的比表面积,良好的导热性、导电性、化学稳定性以及半整数的量子霍尔效应。因其这些性质,石墨烯能够作为电极材料、电子器件、光学器件、传感器等。石墨烯可以通过机械剥离、化学气相淀积(CVD)、氧化还原、电化学等方法合成。

石墨烯边界可以连接一些新的基团生成其衍生物。如连接含氧基团(如-OH,C-O-C,C=O,-COOH)生成氧化石墨烯(GO)、连接卤素生成卤素石墨烯、连接含硫基团生成硫代石墨烯。当石墨烯材料的尺寸(一般应在100纳米以下)小到出现量子效应,便可称作石墨烯量子点(GQD)。

石墨烯的化学性质

1、还原性

可在空气中或是被氧化性酸氧化,通过该方法可以将石墨烯裁成小碎片。石墨烯氧化物是通过石墨氧化得到的层状材料,经加热或在水中超声剥离过程很容易形成分离的石墨烯氧化物片层结构。

2、生物相容性

羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团,从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。石墨烯呈薄纱状与碳纳米管的管状相比,更适合于生物材料方面的研究。并且石墨烯的边缘与碳纳米管相比,更长,更易于被掺杂以及化学改性,更易于接受功能团。

3、稳定性

石墨烯的结构非常稳定,碳碳键仅为1.42。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。

另外,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,石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。同时,石墨烯有芳香性,具有芳烃的性质。