石墨烯和石墨的區別
石墨烯的化學性質與石墨類似,石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作爲給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度,而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。
但當吸附其他物質時,如H+和OH-時,會產生一些衍生物,使石墨烯的導電性變差,但並沒有產生新的化合物。因此,可以利用石墨來推測石墨烯的性質。
石墨烯內部結構
石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵,並有如下的特點:碳原子有4個價電子,其中3個電子生成sp2鍵,即每個碳原子都貢獻一個位於pz軌道上的未成鍵電子,近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵,新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實,石墨烯中碳原子的.配位數爲3,每兩個相鄰碳原子間的鍵長爲1.42×10-10米,鍵與鍵之間的夾角爲120°。除了σ鍵與其他碳原子連結成六角環的蜂窩式層狀結構外,每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環類似),因而具有優良的導電和光學性能。
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