化学词典介绍石墨烯的发现、性质和研究。石墨烯是一种碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝晶格结构的新型碳材料。它是构建零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等SP2杂化碳(即碳以双键连接或连接其他原子)的基本结构单元。
石墨烯的发现
石墨烯的理论研究有60多年的历史,但直到2004年,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获得真正独立的二维石墨烯晶体,并发现石墨烯载流子的相对粒子特性,导致石墨烯研究热。
此后,制备石墨烯的新方法层出不穷,人们发现将石墨烯带入工业生产领域已经不远了。

石墨烯的性质
石墨烯具有一些独特的物理特性,包括:独特的载流子特性,为研究相对论力学现象提供了重要途径;石墨烯中电子传输阻力小,亚微米运动无散射,电子传输性能好;机械性能好,韧性好,实验表明,它们每100nm承受的最大压力可达2.9N ;石墨烯独特的能带结构将空穴与电子分离,导致量子干扰效应、不规则量子霍尔效应等新的电子传导现象。
中国对石墨烯的研究
中国的研究人员也在积极探索石墨烯领域。例如,中国科学院长春应用化学研究所在石墨烯研究方面取得了一系列进展。他们对石墨烯的制备、化学修饰和性能进行了一系列研究,积极探索石墨烯在许多领域的应用,取得了一系列创新的研究进展,开发了各种高强度、高韧性树脂材料;此外,石墨烯透明电极和生物传感的研究结果,引起国内外同行的广泛关注。(编辑:YD)
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