石墨烯的發展歷史

㈠ 石墨烯是什麼物質啊

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米專材料。屬

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和葯物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。[1]英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。[2]

2018年3月31日，中國首條全自動量產石墨烯有機太陽能光電子器件生產線在山東菏澤啟動。[3]

中文名
石墨烯
英文名
Graphene
應用領域
物理、材料、電子信息、計算機等
載流子遷移率
15000cm2/（V·s）（室溫）
導熱系數
5300W/mK（單層）
研究歷史
實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

㈡ 石墨烯的研究歷史

實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
石墨烯在實驗室中是在2004年，當時，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·傑姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，於是薄片越來越薄，最後，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以後，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，將石墨烯帶入工業化生產的領域已為時不遠了。因此，在隨後三年內, 安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在單層和雙層石墨烯體系中分別發現了整數量子霍爾效應及常溫條件下的量子霍爾效應，他們也因此獲得2010年度諾貝爾物理學獎。
在發現石墨烯以前，大多數物理學家認為，熱力學漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。所以，它的發現立即震撼了凝聚體物理學學術界。雖然理論和實驗界都認為完美的二維結構無法在非絕對零度穩定存在,但是單層石墨烯在實驗中被制備出來。

㈢ 石墨烯材料的發展歷史和現狀以及石墨烯材料的主要幾個研究方向

A、高壓輸電線，利來用了它的導自電性好的特點，故A正確，不符合題意；B、堅韌的防彈衣，利用了它的拉力好的特點，故B正確，不符合題意；C、保溫隔熱材料，要求導熱性能差，而石墨烯具有優良的導電性和導熱性，故不適合做保溫隔熱材料，C符合題意；D、二極體和三極體，利用了它的半導體特性，故D正確，不符合題意；故選C．

㈣ 石墨烯是什麼

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。

石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，並有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位於pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。

研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。

除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環類似），因而具有優良的導電和光學性能。

(4)石墨烯的發展歷史擴展閱讀

當入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器。

這種獨特的吸收可能成為飽和時輸入光強超過一個閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強有力的激勵近紅外地區，由於環球光學吸收和零帶隙。由於這種特殊性質，石墨烯具有廣泛應用在超快光子學。石墨烯/氧化石墨烯層的光學響應可以調諧電。

更密集的激光照明下，石墨烯擁有一個非線性相移的光學非線性克爾效應。

溶解性：在非極性溶劑中表現出良好的溶解性，具有超疏水性和超親油性。

熔點：科學家在2015年的研究中表示約4125K，有其他研究表明熔點在5000K左右。

其他性質：可以吸附和脫附各種原子和分子。

㈤ 石墨稀的發展簡史

石墨烯出現在實驗室中是在2004年，當時，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·傑版姆和克斯特亞·權諾沃消洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，於是薄片越來越薄，最後，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以後，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，將石墨烯帶入工業化生產的領域已為時不遠了。 因此，兩人在2010年獲得諾貝爾物理學獎。 石墨烯的出現在科學界激起了巨大的波瀾，人們發現，石墨烯具有非同尋常的導電性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性，它的出現有望在現代電子科技領域引發一輪革命。在石墨烯中，電子能夠極為高效地遷移，而傳統的半導體和導體，例如硅和銅遠沒有石墨烯表現得好。由於電子和原子的碰撞，傳統的半導體和導體用熱的形式釋放了一些能量，目前一般的電腦晶元以這種方式浪費了70%-80%的電能，石墨烯則不同，它的電子能量不會被損耗，這使它具有了非同尋常的優良特性。

㈥ 曹原發現石墨烯超導有什麼深刻意義

曹原發現石墨烯超導深刻意義為：只需簡單操作，無需引入其他物質，就能使石墨烯出現超導現專象。

之前雖然已有日本科學家將鈣原子和石墨烯結合在超低溫下實現過超導效應，但是相比曹原這一次只是在石墨烯材料內部就得出了這樣的結論，其重要程度完全無法相比。因為曹原的結果中，將兩層石墨烯超導體經過電場和角度微調，卻變成了絕緣體！這一不可思議的變化意味著曹原的成果極有可能提供一個全新的思路和平台去解決超導問題的起源！

㈦ 中科院所向披靡，打破壁壘，能掌握引領第4次工業革命的石墨烯嗎

近年來，5G技術的面世，讓更多的人對晶元的研究方向和深度有了新發展。率先推出5g技術的中國，與此同時中科院所獲得的研究成果也不相上下。

在13年，第4次工業革命已經成為時代發展核心主題，而石墨烯是其中的突破口之一。中國在世界忙著向5G進發的時候，就已經悄然無聲的打破了困住科學家多年的難題。比快，有誰快得過中國速度？

對於石墨烯這種能新能源能讓它價值最大化的而且使得研究成果完全掌握在自己手中的方法就是，自己創建一條產業鏈。

目前，據數據表示，我國將再次領先於世界，打造出屬於自己的石墨烯產業鏈條，再次向世界，展示了中國速度。和今天之前的任何一件事一樣，不管那些的勢力如何阻攔，中國的“原子彈”一定會爆炸，中國的神舟一定會登月，中國的科技必將引領潮流！

㈧ 碳元素的發現簡史

碳可以說是人類接觸到的最早的元素之一，也是人類利用得最早的元素之一。從人類在地球上出現以後，就和碳有了接觸，由於閃電使木材燃燒後殘留下來木炭，動物被燒死以後，便會剩下骨碳，人類在學會了怎樣引火以後，碳就成為人類永久的「夥伴」了，所以碳在古代就已經是被人知道的元素。發現碳的精確日期是不可能查清楚的，從拉瓦錫(Lavoisier A L 1743—1794法國)1789年編制的《元素表》中可以看出，碳首先是作為元素出現的。碳在古代的燃素理論的發展過程中起了重要的作用，根據這種理論，碳在那時不是以一種元素的形式出現的而是一種純粹的燃素，由於研究煤和其它化學物質的燃燒，拉瓦錫首先指出碳是一種元素。
碳在自然界中存在有多種同素異形體──金剛石、石墨、石墨烯，碳納米管，C60，六方晶系隕石鑽石（藍絲黛爾石）。金剛石和石墨早已被人們所知，拉瓦錫做了燃燒金剛石和石墨的實驗後，確定這兩種物質燃燒都產生了CO2，因而得出結論，即金剛石和石墨中含有相同的「基礎」，稱為碳。正是拉瓦錫首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美國休斯頓賴斯大學的化學家哈里可勞特等人發現的，它是由60個碳原子組成的一種球狀的穩定的碳分子，是金剛石和石墨之後的碳的第三種同素異形體。
碳元素的拉丁文名稱Carbonium來自Carbon一詞，就是「煤」的意思，它首次出現在1787年由拉瓦錫等人編著的《化學命名法》一書中。碳的英文名稱是Carbon。