“黑金”

“比黄金还贵”

“21世纪革命性新材料”

拥有这么多头衔的石墨烯究竟是什么？

一、石墨烯是什么？

石墨烯是一种由碳原子以SP²杂化轨道组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

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1mm的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻滑过，留下的痕迹就可能一层甚至几层石墨烯。

二、石墨烯的研究历史

2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈▪ 盖姆和康斯坦丁▪ 诺沃洛夫发现他们能用一种非常简单的方式得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面黏在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅有一层碳原子结构的薄片、就是石墨烯。

三、石墨烯的特性以及应用

四、石墨烯的分类

单层石墨烯：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。

双层石墨烯：指由两层以苯环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堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。

少层石墨烯：指由3-10层以苯环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。

多层石墨烯又叫厚层石墨烯：指厚度在10层以上10nm以下苯环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。

五、石墨烯的发展前景

发展前景石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。