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石墨烯粉末的详细制备方法如下

更新时间:2023-10-30      点击次数:158
  石墨烯是由碳原子构成的单层二维材料,具有高的导电性、导热性和机械强度。其应用前景非常广泛,涵盖了电子学、传感器、生物技术、能源储存等多个领域。而石墨烯粉末则是一种便于储存和运输的石墨烯形态,其也拥有着广泛的应用前景。
  石墨烯粉末的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、热还原法等。其中,机械剥离法是最早被应用的制备方法之一,其通过将石墨烯片层与黏性基底剥离的方式来获得石墨烯粉末。虽然这种方法简单易行,但是由于剥离过程中的机械压力可能导致石墨烯的结构发生变化,因此其制备出的石墨烯粉末品质相对较低。化学气相沉积法和热还原法则可以通过控制反应条件和预处理材料来实现高纯度的石墨烯粉末制备,但是这些方法相对复杂且成本高昂。
  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1.42×10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。
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