石墨烯

二维碳纳米材料
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石墨烯(英文名:Graphene)是碳原子由sp²杂化轨道组成六元环呈蜂窝状的二维碳纳米材料，是一种碳单质，拥有较高的比表面积，良好的导热性、导电性、化学稳定性以及半整数的量子霍尔效应。因其这些性质，石墨烯能够作为电极材料、电子器件、光学器件、传感器等。石墨烯可以通过机械剥离、化学气相淀积（CVD）、氧化还原、电化学等方法合成。英国科学安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）在2004年首次成功剥离石墨得到单层石墨烯，并因此获得2010年诺贝尔物理学奖。[1][2]
石墨烯边界可以连接一些新的基团生成其衍生物。如连接含氧基团（如-OH, C-O-C, C=O, -COOH）生成氧化石墨烯（GO）、连接卤素生成卤素石墨烯、连接含硫基团生成硫代石墨烯[3]。当石墨烯材料的尺寸（一般应在100纳米以下）小到出现量子效应，便可称作石graphene墨烯量子点（GQD）。[3]

发现历史

1948年，奥地利科学家鲁斯（Ruess）和瓦格（Vog）最早利用透射电子显微镜拍摄了少量石墨烯层（3-10层）的图像。[4]
石墨烯3D结构