Graphen mit einzigartigen Protonen & Anwendungs perspektiven

  • Stabile Struktur, hohe Festigkeit.
  • Aus gezeichnete elektrische & Wärme leitfähig keit.
  • Zeigen Sie gute Löslichkeit in unpolaren Lösungen.
Graphene structure after magnification
Beschreibung

Der Begriff Graphen Wird von Graphit und dem Namens suffix von Alkenen (ene) abgeleitet, was auf ein Netzwerk im atomaren Maßstab hinweist, dass sich die einzelne Atoms chicht aus Kohlenstoff endlos erstreckte. Das heißt, eine einzelne Schicht Graphit folie, die ein zwei dimensionales Kohlenstoff material ist und eine Grundeinheit verschiedener Kohlenstoff-Allotrope wie Graphen, Holzkohle, Kohlenstoff nanoröhren, Fullerene usw. ist. Außerdem ist es auch ein allgemeiner Begriff für ein schicht iges Graphen, doppels chichtiges Graphen und wenige schicht iges Graphen. Tatsächlich kann eine einzelne Schicht oder einige Schichten von Kohlenstoff atomen (Graphen schicht) als Graphen bezeichnet werden. Graphen ist derzeit das dünnste künstlich hergestellte Material der Welt mit einer Dicke eines einzelnen Kohlenstoff atoms von nur 0,335 nm.

Perfektes Graphen hat eine ideale zwei dimensionale Kristalls truktur, die aus hexagonalen Gittern besteht. Jedes Kohlenstoff atom ist durch eine starke kovalente Bindung mit drei anderen Kohlenstoff atomen verbunden und bildet eine starke C-C bindung. Darüber hinaus trägt jedes Kohlenstoff atom ein Nicht-Boding-Elektron bei, und diese-Elektronen bilden ein-oder-Orbital senkrecht zur Ebene. Diese-Elektronen können sich im Kristall frei bewegen und Graphen mit aus gezeichneter mechanischer Festigkeit und Leitfähig keit ausleihen. Daher ist Graphen ein zwei dimensionales Kohlenstoff nano material, das aus Kohlenstoff atomen in einem hexagonalen Waben gitter mit sp2-Hybridorbitalen besteht.

Graphen materialien beziehen sich auf Graphen-verwandte zwei dimensionale Kohlenstoff materialien mit nicht mehr als 10 Kohlenstoff atom schichten, einschl ießlich ein schicht igem Graphen, doppels chichtigem Graphen, wenig schicht igem Graphen, Graphen, ein schicht igem Graphen oxid, Graphen oxid, ein schicht igem reduziertem Graphen oxid, reduziertem Graphen oxid, und funktional isiertes Graphen.

Graphen-und Graphen-verwandte Materialien werden häufig in Batterie elektroden materialien, Halbleiter bauelementen, transparenten Anzeigen, Sensoren, Kondensatoren, Transistoren usw. verwendet. Angesichts der hervorragenden Eigenschaften von Graphen materialien und ihrer potenziellen Anwendungen wurden eine Reihe bedeutender Fortschritte in einer Vielzahl von Disziplinen erzielt, darunter Chemie, Material wissenschaften, Physik, Biologie, Umwelt wissenschaften und Energie.

Eigenschaften
  • Stabile Struktur
    Es hat eine stabile Kristalls truktur mit einer C-C bindungs länge von 0,142 nm.
  • Mechanische Eigenschaften
    Es ist eines der stärksten bekannten Materialien und hat eine gute Zähigkeit. Es hat einen theoretischen Young-Modul von 1,0 TPa und eine intrinsische Zug festigkeit von 130 GPa.
  • Elektronischer Effekt
    Es hat eine Träger mobilität von ca. 15.000 cm2/(V· s) bei Raum temperatur, die Dutzende Male höher ist als die von herkömmlichen Halbleiter-Silizium-Materialien.
  • Wärme leitfähig keit
    Theoretisch defekt freies reines ein schicht iges Graphen hat eine Wärme leitfähig keit von bis zu 5300 W/mK. Bei Verwendung als Träger hat es eine Wärme leitfähig keit von bis zu 600 W/mK
  • Optische Eigenschaften
    Es hat eine Absorption von etwa 2,3% über einen weiten Wellenlängen bereich und erscheint fast transparent.
  • Löslichkeit
    Es zeigt eine gute Löslichkeit in unpolaren Lösungen und hat super hydrophobe und super oleophile Eigenschaften.
  • Schmelzpunkt
    Sein Schmelzpunkt wurde in einer Studie von 2015 auf etwa 4125 K geschätzt, obwohl andere Untersuchungen darauf hindeuten, dass er näher an 5000 K liegen könnte.
  • Chemische Eigenschaften
    Chemisch ist es ähnlich wie Graphit und kann verschiedene Atome und Moleküle adsorbieren und desorbieren.
  • Biokompatibilität
    Durch die Implantation von Carbo xylat ionen kann die Oberfläche des Graphen materials aktive funktionelle Gruppen besitzen, wodurch die Zell-und biologische Reaktions aktivität des Materials signifikant verbessert wird.
  • Zusatz reaktion
    Die Doppel bindung an Graphen kann verwendet werden, um die erforderlichen Gruppen durch Addition reaktion zu verbinden.