关于石墨烯纳米材料

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm/(V·s)，这一数值超过了硅材料的10倍，是已知载流子迁移率比较高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。在某些特定条件下如低温下，石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm/(V·s)。与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。石墨烯复合材料可用于注射和挤出成型制件，作为粒子材料应用于矿用管、给水管及汽车电器配件等领域。关于石墨烯纳米材料

在世界上***运用深紫外激光作为激发光源，成功取得高空间辨认PEEM图像（分辨率<5nm），同时装备场发射电子枪，实现低能电子显微成像(LEEM)和低能电子衍射(LEED)的机能，能够对固体表面开展化学、形貌和构造的原位动态表征。（文/图傅强）./xwzx/kjdt/201203/==============================================================2月13日盘面解读并再论金路的产业化之路盘面显示：2月13日上午，金路延续第9个横盘走势，牛皮整理，5日10日60日线纠缠不清，60日线强力下压，5日、10日回绝追随下行却又难以突破。断定：下午5日10日线横穿，60日线下行，等候2天后20日线上移后实现均线排列、股价挣脱拘束直奔9元上方！金路在石墨烯方面有与众不同的优势：一是联手中科院的研发实力优势；二是德阳储能基地的打造保有产业配套优势；三是金路石墨烯与锂结合制备锂电池材质成功的全球**优势。锂电池的特性大家由于用到过都有一定的感官认识，此不再赘述，下面单表其容量与安全疑问以及当今世界先进的解决方案、**终是金路未来产业化前瞻。锂电池的瓶颈：安全性、时间、大容量、反复用到次数1．锂原电池均存在安全性差，有时有发生的危险。2．锂离子电池组不能大电流放电，安全性较差。四川石墨烯生产石墨烯电池的重量介于铅酸电池和锂离子电池之间。

石墨烯具有优异的导电性和强度等特点，未来可能成为硅的替代品，成为半导体产业新的基础材料。第六元素挂牌新三板，推动了资本与科技的结合，将有助于拓展石墨烯应用领域，加速推进我国石墨烯产业化进程。一秒钟即可充满电的手机、可以折叠成手机大小放在口袋里的平板电脑……随着石墨烯时代的到来，这些科幻片中的产品将走进现实。11月12日，江苏常州第六元素科技股份有限公司在全国中小企业股份转让系统正式挂牌，成为国内真正以石墨烯产品为主营业务的新三板上市公司。业内人士分析，资本与科技的结合，有助于拓展石墨烯应用领域，加速推进国内石墨烯产业化进程。资料显示，第六元素是一家专业从事石墨烯粉体的研发、生产、销售，以及石墨烯产品应用技术开发的高科技企业。该公司成立于2011年，借助于技术、资金及人员等重要资源，公司已完成了石墨烯粉体宏量制备生产线的升级改造。2013年11月，公司年产100吨氧化石墨（烯）/石墨烯粉体的现代化生产线投产，300吨氧化石墨生产线也正在申报立项。该公司董事长瞿研博士说，“公司将抓住上市的契机，不断完善生产工艺及制备方法，拓展应用领域，细分产品市场。”在发布会现场。

纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子(非碳原子)组成，甚至可以是纳米孔。纳米碳材料主要包括四种类型:石墨烯、碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球。碳元素是自然界中存在的与人类**密切相关、**重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3杂化的多样电子轨道特性，在加之SP2的异向性导致晶体的各向导性和其它排列的各向导性。因此以碳元素为***构成元素的碳素材料具有各式各样的性质，并且新碳素相合新碳素材料还不断被发现和人工制得。事实上，没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质。表1给出了碳的化学键合及其形成的各种典型有机物、无机物和碳相的例子。续航里程与铅酸电池相比，石墨烯电池的续航里程比较长。如果要长途旅行，选择石墨烯电池比较合适。

石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料植被研究的兴趣，石墨烯材料的制备方法已报道的有：机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。1、微机械剥离法2004年，Geim等***用微机械剥离法，成功地从高定向热裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剥离并观测到单层石墨烯。Geim研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌，揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯，但存在产率低和成本高的不足，不满足工业化和规模化生产要求，目前只能作为实验室小规模制备。2、化学气相沉积法化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉，通入含碳气体，如：碳氢化合物，它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm/(V·s)，这一数值超过了硅材料的10倍。山西石墨烯导电

氧化石墨烯应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。关于石墨烯纳米材料

氧化-还原法制备成本低廉且容易实现，成为制备石墨烯的比较好方法，而且可以制备稳定的石墨烯悬浮液，解决了石墨烯不易分散的问题。氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO)，经过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨)，加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团，如羧基、环氧基和羟基，得到石墨烯。氧化-还原法被提出后，以其简单易行的工艺成为实验室制备石墨烯的**简便的方法，得到广大石墨烯研究者的青睐。Ruoff等发现通过加入化学物质例如二甲肼、对苯二酚、硼氢化钠(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基团，就能得到石墨烯。氧化-还原法可以制备稳定的石墨烯悬浮液，解决了石墨烯难以分散在溶剂中的问题。氧化-还原法的缺点是宏量制备容易带来废液污染和制备的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元环、七元环等拓扑缺陷或存在-OH基团的结构缺陷，这些将导致石墨烯部分电学性能的损失，使石墨烯的应用受到限制。关于石墨烯纳米材料