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什么是石墨烯？

什么是石墨烯？這里整理了一篇關(guān)于石墨烯的常規(guī)問答，可以幫助朋友們更加了解石墨烯發(fā)熱膜，如想了解更多詳情，可撥打15012580903電話進行咨詢，或登錄官網(wǎng)：http://www.szwtxdjn.com獲取更多產(chǎn)品詳情。


一、概念、制備與結(jié)構(gòu)篇


1、什么是石墨烯?

答： 將石墨的層狀結(jié)構(gòu)無限剝離，直到原子級厚度，該薄層碳材料的性質(zhì)與原來的石墨有極大的不同（電子運動性質(zhì)發(fā)生重大變化），該薄層碳材料取名石墨烯。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地從石墨中剝離出石墨烯，并表征了它的性質(zhì)，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。



2、石墨烯和石墨在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？
答：石墨是由一層層蜂窩狀有序排列的平面碳原子構(gòu)成的。當把石墨片層剝成單層之后，這種只有一個單原子層的石墨薄片稱為單碳層石墨烯。



3、石墨烯可以分為哪幾類？（提示：以層數(shù)來劃分）
答：單碳層石墨烯、雙碳層石墨烯、多碳層石墨烯（3-10層）。



4、單層石墨烯的厚度是多少？
答：0.335 nm，大約是頭發(fā)絲的二十萬分之一。



5、石墨烯主要是由什么元素組成的？
答：碳元素。



6、石墨烯和石墨最本質(zhì)的區(qū)別在哪里？
答：電子性質(zhì)發(fā)生了改變，因此其許多性質(zhì)都不同。



7、石墨烯、碳納米管、炭黑在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？
答：微觀上石墨烯為二維薄片狀，碳納米管為一維線狀，炭黑為零維粒子狀。



8、石墨烯與石墨的關(guān)系是什么？
答：石墨由很多層石墨烯構(gòu)成;石墨一層一層剝離就變成石墨烯。



9、石墨烯最早是如何被制備、發(fā)現(xiàn)的？
答：利用膠帶剝離法從高定向裂解石墨塊中剝離得到的。



10、鉛筆在紙上輕輕劃過留下痕跡是否有可能含有單原子層石墨烯？
答：可能。鉛筆芯材料為石墨材料，在紙上劃過，將發(fā)生碳層的剝離。



11、石墨烯制備方法目前主要有哪些？
答：機械剝離法、CVD法、化學氧化還原法、插層剝離法等。



12、氧化石墨烯用Hummer法制備需要哪些化學物質(zhì)？
答：濃硫酸、高錳酸鉀、蒸餾水、雙氧水等。



13、石墨烯利用化學氧化還原法制備有哪些優(yōu)缺點？
答：優(yōu)點：可以大規(guī)模制備氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、其中氧化石墨烯水溶性好、利用其可進行化學接枝改性；缺點：制備得到石墨烯缺陷大、破壞了石墨烯原有的結(jié)構(gòu)、大量使用強酸和強氧化劑，易造成環(huán)境污染。



14、機械剝離法制備石墨烯有哪些優(yōu)缺點？
答：優(yōu)點: 易于量產(chǎn)、操作簡單；缺點：一些參數(shù)尚不易控制。



15、CVD法制備石墨烯有哪些優(yōu)缺點？
答：優(yōu)點：可以制備高質(zhì)量的石墨烯薄膜；缺點：量產(chǎn)轉(zhuǎn)移等成本較高，工藝條件還需進一步完善。



16、石墨烯的表征方法目前主要有哪些？
答：可以用電子顯微鏡等對石墨烯的厚度，形貌等進行觀察、測試，主要有：AFM、HRTEM、Raman、SEM、SEAD、XRD等


 二、性能與應(yīng)用篇


1、石墨烯具有哪些特殊性質(zhì)？為什么成為21世紀的明星材料？
答：目前發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)完整的單碳層石墨烯強度很高、導電、導熱性能極好，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。



2、石墨烯在哪些領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用？
答：石墨烯具有很好的導電、導熱性，強度高，比表面積大，預期在計算機芯片、電子材料、導熱材料，高性能復合材料、環(huán)境處理、催化劑載體等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。



3、石墨烯耐溫嗎？
答：石墨烯的主要成分是碳，并且具有穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)，比一般高分子材料的耐熱溫度還高。



4、石墨烯在鋰電池上的應(yīng)用是什么？
答：鋰電池導電添加劑，可以提高鋰電池的充電速度和綜合性能。



5、石墨烯與鉛酸電池有何關(guān)系？
答：石墨烯有望應(yīng)用于鉛酸電池內(nèi)的電極材料，替代原來的石墨材料，提高綜合性能，等等。



6、石墨烯目前在手機上主要有哪些應(yīng)用？
答：石墨烯觸摸屏、電池和導熱膜



7、石墨烯在塑料改性方面可以有哪些作用？
答：提高塑料的強度、模量、表面光澤性、表面硬度、改善塑料的抗靜電性能、提高塑料的導熱、散熱性能，等等；



8、石墨烯在橡膠改性方面可以有哪些作用？
答：提高橡膠的耐磨性能、散熱性能、抗靜電性能等。



9、石墨烯在涂料領(lǐng)域可以有哪些作用？
答：利用石墨烯的導電性、阻隔性提高涂料的阻隔性能、防腐性能?？梢灾苽潆姶牌帘瓮苛?、抗靜電涂料等。



10、石墨烯在油墨方面可以有哪些應(yīng)用？
答：可以制備導電性油墨,用于導電線路印刷等。



11、石墨烯在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域可以有哪些應(yīng)用？
答：可以制備導電油墨，用于印刷電路如用于條碼、射頻識別即RFID制作等。



12、石墨烯在LED燈具領(lǐng)域可以有何應(yīng)用？
答：利用石墨烯的高導熱性能，制備散熱材料，用于LED燈具散熱等。



13、石墨烯在服裝面料可以有哪些應(yīng)用？
答：利用石墨烯電學、熱學或其它功能，通過添加、植入等手段，使面料賦予相關(guān)功能。



14、石墨烯在環(huán)境保護領(lǐng)域可以有哪些應(yīng)用？
答：利用石墨烯的高比表面特性，用于吸附水中污染物。利用石墨烯的可成膜性制備過濾材料用于水質(zhì)處理。利用石墨烯制備的傳感器，可以檢測環(huán)境中微量物質(zhì)。



15、石墨烯在汽車配件行業(yè)可以有哪些應(yīng)用？
答：利用石墨烯的力學性能特性，制備高性能復合材料，用于汽車配件，也可以用于汽車輪胎。



16、石墨烯在電子行業(yè)可以有哪些應(yīng)用？
答：利用石墨烯的超薄性與導電性，制備超薄導電材料，替代一些導電配件，可以降低成本，減小重量，縮小體積、提高性能等。



17、石墨烯在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域可以有哪些應(yīng)用？
答：石墨烯可以作用各類傳感器件，用于各種醫(yī)療檢測等。



18、石墨烯在軍工材料領(lǐng)域可以有哪些應(yīng)用？
答：石墨烯可以制備高強度復合材料用于防彈材料；可以制備輕便高導電材料用于電磁屏蔽或吸波材料等；或制備高強度復合材料用于其它軍工器械。



19、石墨烯在潤滑油領(lǐng)域有何應(yīng)用？
答：在潤滑油中添加極少量的石墨烯，可以大幅度提高潤滑油的綜合性能。



20、石墨烯還在哪些領(lǐng)域可能具有潛在應(yīng)用？
答：利用石墨烯的導電、導熱、高強度、超薄性可以在很多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)材料，具體應(yīng)該考慮其性價比等因素。


 三、市場與政策篇


1、石墨烯目前的市場價格如何？
答：目前石墨烯無論是薄膜產(chǎn)品或粉體、分散液產(chǎn)品都處于有限規(guī)模的研發(fā)生產(chǎn)階段，價格較高，如粉體價格在1000元/公斤左右。隨著應(yīng)用市場的打開，生產(chǎn)規(guī)模擴大，石墨烯的可以與一般納米材料一樣，價格上具有競爭力。



2、目前，有哪些全國性石墨烯組織？
答：中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，成立于2013年7月。



3、目前，國家對石墨烯產(chǎn)業(yè)是否有標準制定？
答：2016年4月5日，《石墨烯材料的術(shù)語、定于及代號》國家標準（征求意見稿）在中國國家標準管理委員會官網(wǎng)正式公布。



4、國家對石墨烯有哪些相應(yīng)政策？

答：2015年11月30日，中國工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部印發(fā)《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，提出到2020年，形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯材料標準化、系列化和低成本化。


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