石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素,如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。它有可能使处理、电力储存、甚至太空探索发生革命性的变化。石墨烯有许多不同寻常的性质,它能有效地传导热量和电,它的导电性也非常高,而且几乎是透明的。它不仅具有令人难以置信的物理特性,还被广泛引用为每一重量基础上创造的最坚固的材料。
石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型二维材料,在智能装备、航空航天、能源储存和环境治理等诸多领域应用潜力巨大,是重要的战略新兴材料。
如何实现高质量石墨烯的高效率、规模化制备,一直是制约其大规模应用的关键难题。理想解决方案是从天然鳞片石墨出发,将其在液相中剥离成石墨烯。
如何克服这些难题研究人员采用一种非稳定分散的策略,通过在石墨烯表面引入极少量的可电离含氧官能团,实现在极高浓度下的快速、高产率剥离,剥离产物90%以上为单层石墨烯,且晶格缺陷少。剥离过程中,由于表面双电层被压缩,石墨烯以絮凝方式析出形成沉淀,后者即使浓缩至固含量很高的滤饼,室温储存一月后,仍可再次分散于水溶液中形成均匀稳定的石墨烯悬浮液,从而有效解决石墨烯规模化应用中的储存和运输问题。
1、石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以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。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。
1、曹原石墨烯超导的意义是只需简单操作,无需引入其他物质,就能使石墨烯出现超导现象。
2、目前超导材料都是在极低的温度下才能够实现,而曹原仅仅在常规低温下通过扭转双层石墨烯的夹角就可以实现超导,意义十分重大。