石墨烯能吸附游离电子吗
- 教育综合
- 2023-11-04 07:57:22
石墨烯具有哪些化学性质
石墨烯具有如下化学性质：
1、生物相容性：羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。石墨烯呈薄纱状与碳纳米管的管状相比，更适合于生物材料方面的研究。并且石墨烯的边缘与碳纳米管相比，更长，更易于被掺杂以及化学改性，更易于接受功能团。
2、氧化性：可与活泼金属反应。
3、还原性：可在空气中或是被氧化性酸氧化，通过该方法可以将石墨烯裁成小碎片。 [25] 石墨烯氧化物是通过石墨氧化得到的层状材料，经加热或在水中超声剥离过程很容易形成分离的石墨烯氧化物片层结构。
加成反应：利用石墨烯上的双键，可以通过加成反应，加入需要的基团。
4、稳定性：石墨烯的结构非常稳定，碳碳键（carbon-carbon bond）仅为1.42。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。 [26] 同时，石墨烯有芳香性，具有芳烃的性质。
扩展资料：
石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。
但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。
例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。
参考资料来源：百度百科-石墨烯
石墨烯，和石墨的区别，联系？
石墨烯和石墨的区别如下：
一、性质不同
1、石墨烯：一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
2、石墨：是碳的一种同素异形体。
二、用处不同
1、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，被认为是一种未来革命性的材料。
2、石墨：可用作抗磨剂、润滑剂，高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂，还可用于制造坩埚、电极、电刷、干电池、石墨纤维、换热器、冷却器、电弧炉、弧光灯、铅笔的笔芯等。
石墨烯和石墨的联系：
石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。
但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。
扩展资料：
石墨烯的稳定性：
石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42。
石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
参考资料来源：百度百科-石墨
参考资料来源：百度百科-石墨烯
石墨烯的作用
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1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯，石墨烯在很多方面具有良好的特性，目前被广泛应用于一些高科技领域。
首先，石墨烯具有良好的力学特性，是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸会异常坚固强韧。
其次，石墨烯具有良好的电子效应，在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V·s），这一数值超过了硅材料的10倍，是已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上，而且石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小。
第三，石墨烯具有良好的热性能，具有非常好的热传导性能，纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，高于单壁碳纳米管（3500W/mK）和多壁碳纳米管（3000W/mK）；此外，石墨烯的弹道热导率可以使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移。
第四，石墨烯具有良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的，大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化，如果施加磁场，石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。
最后，石墨烯在非极性溶剂中表现出良好的溶解性，具有超疏水性和超亲油性，而且可以吸附和脱附各种分子和原子；目前随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池等领域。
石墨烯和碳的化学性质相同吗
石墨烯和碳的化学性质不相同。
石墨烯材料还是由碳元素组成的，只是原子结构排列不同，从而导致物理性质不一样，但石墨烯还是碳元素，其化学性质与碳是一样的。由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电子数为4；既不易得电子，也不易失电子，常温下碳的化学性质不活泼。
石墨烯是由碳元素组成的单质，所以化学性质与碳单质相似：具有还原性，具有可燃性，能够燃烧生成二氧化碳。
石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。
