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石墨烯“材料”

石墨烯 Graphene 是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层二维碳纳米材料，这种稳定二维蜂巢状晶格结构赋予了石墨烯力学、光学、电学和微观性质等极为优异的性能，被称为“材料”。石墨烯是碳的各种形态中的基本结构，可以从石墨烯成功制备出如富勒烯、碳纳米管，弹道晶体管等其他碳素新材料，石墨烯也因此被称为“碳材料”。石墨烯导电油墨的导电机理在一般的导电油墨中，当油墨自身干燥后，因其溶剂的挥发和粘结基料的固化从而引起粘结基料体积缩小，使导电填料颗粒彼此间形成连续稳定的网络。单层石墨烯属于二维晶体，由于二维晶体具有热力学不稳定性，所以其附带褶皱（褶皱是二维石墨烯存在的必要条件）。

一般认为石墨烯是一种拓扑绝缘体，内部绝缘、表面导电，是一种不同于导体和绝缘体的新的凝聚态。

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石墨矿怎样来提炼石墨烯技术

方法一：石墨层片之间有较弱范德华力结合，简单施加外力即可将石墨烯“撕拉”下来。盖姆就是用这种方法。

方法二：将石墨表面在另一个固体表面上摩擦，使石墨烯层片附着在固体表面上，但尺寸不宜控制，此方法操作简单，但产量极低。

方法三：机械剥离法，现在一般的企业的石墨烯粉体制备都是用这种方法

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工作原理

两种（或多种）气体，由气体钢瓶经减压阀减压（所需压力≤0.05MP）后输入到气体供（混）气系统，再通过流量计调节每一组分的体积流量，输出预定比例关系的混合气体，达到实验所需的气氛。严禁氢气和氧气同时供气，保证安全。

将供（混）气系统进口的连接头接到15Mp的供气钢瓶减压阀上，选择连接好两种或多种气体，按顺序开启供气钢瓶上的阀门、供（混）气系统上对应的截止阀及流量计旋钮，再旋转减压阀旋钮增大气体压力，调节气体流量，输出所需要的压力和流量。

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微波法制备石墨烯

石墨烯( Gr) 是一种由sp2 杂化的碳原子以六方形格子的形式成键形成的新型二维( 2D) 碳纳米材料。由于其π电子超共轭效应和特殊的结构，使其具有优异的电学与光学性i能、力学性能、热传导性能、极高的电荷载流子迁移率、出色的机械强度和柔韧性以及大的比表面积。尤其是高功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。G微波法制备石墨烯时，前驱体吸收微波，微波能量通过石墨化结构中π电子的移动转化为热能，将前驱体中的含氧官能团以及掺杂的物质快速分解成CO2和H2O 气体。当这些气体产生的压力超过片层间的范德华力时，石墨层之间剥离开，从而得到石墨烯。该法不仅剥离效果较好，而且制备过程避免了使用化学还原剂，是一种非常有前景的绿色制备方法。

石墨烯储能技术可为能量提供电源解决方案

能量技术是军事强国竞相研发的颠覆性技术，包括激光、微波、电磁导轨炮等，电源技术是能量的核心技术之一。美国对舰载、机载和车载激光进行了大量测试，但其进一步高能化、小型化发展依然受制于电源技术。一般认为上述现象的发生主要源于超声的机械作用和空化作用，是它们改变了反应的条件和环境的结果。激光需要高功率脉冲电源，而当前必须依靠高功率发电机组或大容量蓄电池实现，其重量和体积会使激光的机动性大大降低。石墨烯不仅可以显著提高现有电源系统的能量和功率密度，而且可大幅缩小电源体积。

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石墨烯的制备和展望

大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础, 发展简单可控的化学制备方法是为方便、可行的途径, 这需要化学家们长期不懈的探索和努力;石墨烯的化学修饰：将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物，发展出石墨烯及其相关材料(graphene and related materials)，来实现更多的功能和应用;石墨烯的表面化学: 由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构，气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象，这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面;同时石墨烯具有的两维周期平面结构，可以作为一个理想的催化剂载体， 金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。无人车方面，爱沙尼亚米尔莱姆公司的军i用无人履带车辆采用Skeleton公司的石墨烯基超级电容器组，利用柴油发电机为超级电容器组供电，其电动马达可持续工作超过８小时。