化学词典为您介绍石墨烯的性质、优势与应用前景。2004年， 英国曼彻斯特大学的Geim 研究小组首次制备出稳定的石墨烯，推翻了经典的“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的理论，震撼了整个物理界，引发了石墨烯的研究热潮。

石墨烯的性质

理想的石墨烯结构可以看作被剥离的单原子层石墨，基本结构为sp2杂化碳原子形成的类六元环苯单元并无限扩展的二维晶体材料，这是目前世界上最薄的材料—单原子厚度的材料。这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象，使石墨烯表现出许多优异性质。

石墨烯不仅有优异的电学性能（室温下电子迁移率可达2×105cm2/（V·s）），突出的导热性能（5000 W/（m·K）），超常的比表面积（2630 m2/g），其杨氏模量（1100 GPa）和断裂强度（125 GPa）也可与碳纳米管媲美，而且还具有一些独特的性能，如完美的量子隧道效应、半整数量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质等。

石墨烯对比碳纳米管的优势

与碳纳米管相比，石墨烯的主要性能均与之相当，甚至更好，避免了碳纳米管研究和应用中难以逾越的手性控制、金属型和半导体型分离以及催化剂杂质等难题，而且制备石墨烯的原料价格比碳纳米管更便宜。

石墨烯的应用前景

正是由于石墨烯材料具有如此众多奇特的性质，引起了物理、化学、材料等不同领域科学家的极大研究兴趣，也使得石墨烯在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域具有重大的应用前景。 （编辑：YD）

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