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【阿拉丁】纳米碳材料--石墨烯

2021-11-23


石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。2004年由英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(Konstantin Novoselov)从高定向热解石墨(HOPG)中剥离出,此外,还可通过化学气相沉积(CVD)法,以及氧化石墨烯(GO)还原法等制备。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。



石墨烯的特性与应用

石墨烯狭义上指单层石墨,厚度为0.335nm,仅有一层碳原子。但实际上,10层以内的石墨结构也可称作石墨烯,而10层以上的则被称为石墨薄膜。完美的石墨烯具有理想的二维晶体结构,由六边形晶格组成。石墨烯因为其特殊的结构,具有很多突出的性能:



石墨烯衍生物-氧化石墨烯

氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO )是石墨烯的氧化物。经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。GO被还原后可以得到还原后的氧化石墨烯(rGO)。


GO中存在sp3碳原子,因此是绝缘体,但rGO是导电的,因此可用于电极材料。GO的水溶液分散体系可以用作润滑剂,以降低金属表面的摩擦力。GO负载的金属催化剂也可用于交叉偶联反应和加氢反应等。

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