石墨烯和富勒烯的區別,石墨烯,碳奈米管和富勒烯的異同點

2022-04-08 12:50:07 字數 4776 閱讀 4368

1樓:教育小工匠老師

石墨烯和富勒烯的區別:碳原子排列方式不一樣。

石墨烯(graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有乙個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2023年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、sic外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(cvd)。

由於其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性,在物理學、材料學、電子資訊、計算機、航空航天等領域都得到了長足的發展。

富勒烯(fullerene) 是單質碳被發現的第三種同素異形體。任何由碳一種元素組成,以球狀,橢圓狀,或管狀結構存在的物質,都可以被叫做富勒烯,富勒烯指的是一類物質。富勒烯與石墨結構類似,但石墨的結構中只有六元環,而富勒烯中可能存在五元環。

2023年robert curl等人製備出了c60。2023年,德國科學家huffman和kraetschmer的實驗證實了c60的籠型結構,從此物理學家所發現的富勒烯被科學界推向乙個嶄新的研究階段。富勒烯的結構和建築師fuller的代表作相似,所以稱為富勒烯。

2樓:石墨喜

石墨烯為單層碳原子結構,富勒烯為球形碳原子結構。

石墨烯,碳奈米管和富勒烯的異同點

3樓:匿名使用者

石墨烯的碳原子排列與石墨的單原子層雷同,是碳原子以sp2混成軌域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列構成的單層二維晶體。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子尺寸網。石墨烯的命名來自英文的graphite(石墨) + -ene(烯類結尾)。

石墨烯被認為是平面多環芳香烴原子晶體。   石墨烯的結構非常穩定,碳碳鍵(carbon-carbon bond)僅為1.42å。

石墨烯內部的碳原子之間的連線很柔韌,當施加外力於石墨烯時,碳原子面會彎曲變形,使得碳原子不必重新排列來適應外力,從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。另外,石墨烯中的電子在軌道中移動時,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。

由於原子間作用力十分強,在常溫下,即使周圍碳原子發生擠撞,石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。   石墨烯是構成下列碳同素異形體的基本單元:石墨,木炭,碳奈米管和富勒烯。

完美的石墨烯是二維的,它只包括六邊形(等角六邊形); 如果有五邊形和七邊形存在,則會構成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯會共同形成富勒烯。

石墨烯和石墨有什麼區別?

4樓:是

區別:1、石墨片厚度比石墨烯厚,當把石墨片剝成單層之後,這種只有乙個碳原子厚度的單層就是石墨烯。

2、石墨烯是單層的石墨,石墨可以看成是由多層石墨烯一層層疊加起來的,氧化石墨是將石墨通過強氧化劑氧化,表面生成羥基、羧基等官能團,將氧化石墨超聲分散後,由於超聲的振盪,分散作用很容易將氧化石墨分散層片狀的結構即氧化石墨烯,將氧化石墨烯用還原劑還原又可得到石墨烯。

拓展資料

石墨烯(graphene)是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2023年諾貝爾物理學獎。

石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、sic外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(cvd)。 2023年3月31日,中國首條全自動量產石墨烯有機太陽能光電子器件生產線在山東菏澤啟動,該專案主要生產可在弱光下發電的石墨烯有機太陽能電池(下稱石墨烯opv),破解了應用侷限、對角度敏感、不易造型這三大太陽能發電難題。

研究歷史:

2023年,英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆(andre geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(konstantin novoselov)發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,於是薄片越來越薄,最後,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。

這以後,製備石墨烯的新方法層出不窮。2023年,安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在單層和雙層石墨烯體系中分別發現了整數量子霍爾效應及常溫條件下的量子霍爾效應,他們也因此獲得2023年度諾貝爾物理學獎。在發現石墨烯以前,大多數物理學家認為,熱力學漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。

所以,它的發現立即震撼了凝聚體物理學學術界。雖然理論和實驗界都認為完美的二維結構無法在非絕對零度穩定存在,但是單層石墨烯能夠在實驗中被製備出來。

2023年3月31日,中國首條全自動量產石墨烯有機太陽能光電子器件生產線在山東菏澤啟動,該專案主要生產可在弱光下發電的石墨烯有機太陽能電池(下稱石墨烯opv),破解了應用侷限、對角度敏感、不易造型這三大太陽能發電難題。

2023年6月27日,中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟釋出新制訂的團體標準《含有石墨烯材料的產品命名指南》。這項標準規定了石墨烯材料相關新產品的命名方法。

5樓:

石墨烯(graphene)是由單層的碳原子緊密排列成二維的蜂巢狀六角格仔的一種物質。和金剛石、石墨、富勒烯、碳奈米管還有無定形碳一樣,它是一種單純由碳元素構成的物質(單質)。

如下圖所示,富勒烯和碳奈米管都可以看成是由單層的石墨烯依照某種方式捲成的,而石墨正是由很多層石墨烯堆疊成的。

利用石墨烯來描述各種碳單質(石墨、碳奈米管和石墨烯)性質的理論研究持續了近六十年,但是普遍認為這樣的二維材料是難以穩定地單獨存在的,只有依附在三維的襯底表面或者在像石墨那些的物質內部。

直到2023年andre

geim 和他的學生konstantin novoselov通過實驗 ,從石墨裡面剝離出來了單層的石墨烯,關於石墨烯的研究才獲得了新的發展。

富勒烯(左)和碳奈米管(中)都可以看作是由單層的石墨烯通過某種方式捲成的,而石墨(右)是由多層石墨烯通過范德華力的聯絡堆疊成的。

石墨烯有什麼用?兩個應用案例讓你了解石墨烯的應用前景

6樓:吾乃楚狂人

人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之後,這種只有乙個碳原子厚度的單層就是石墨烯

石墨烯出現在實驗室中是在2023年,當時,英國的兩位科學家安德烈·傑姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片,然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,於是薄片越來越薄,最後,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。

石墨烯被證實是世界上已經發現的最薄、最堅硬的物質。石墨烯的另一特性是,其導電電子不僅能在晶格中無障礙地移動,而且速度極快,遠遠超過了電子在金屬導體或半導體中的移動速度。還有,其導熱性超過現有一切已知物質。

7樓:匿名使用者

石墨烯是單層的石墨,石墨可以看成是由多層石墨烯一層層疊加起來的,氧化石墨是將石墨通過強氧化劑氧化,表面生成羥基、羧基等官能團,將氧化石墨超聲分散後,由於超聲的振盪,分散作用很容易將氧

兩者之前在導電性 導熱性 透光性以及硬度等方便都有較大區別,石墨烯的效能更優

8樓:匿名使用者

石墨烯就是單層碳原子,可由石墨獲得。

石墨就是天然的,從礦裡挖出來的,本質上是好多層石墨烯堆疊形成的。

石墨,金剛石,石墨烯和富勒烯礦物晶體結構是否相同?

9樓:匿名使用者

他們雖然都是碳元素組成的,屬於同素異形體,但晶體結構是完全不一樣的。

石墨烯是碳原子組成的單層結構。層中的碳原子組成六邊形,看起來和蜂巢結構很相似。石墨可以認為是多層石墨烯堆疊在一起組成的,每個碳原子都是sp2雜化的,還有乙個自由電子,所有石墨和石墨烯有一定的導電性。

石墨一般是混合晶體,排列比較雜亂,沒有特定晶型。

富勒烯是由多個碳原子組成的球狀分子。2023年得到它的第乙個晶體結構,最常見的是60個碳原子組成的足球烯,具體形狀可以參見足球的樣子,富勒烯中的每個碳原子也是sp2雜化的。

金剛石是由sp3雜化的碳原子組成的,它的晶胞結構是碳原子之間形成的4麵體結構。

不知道是不是回答了你的問題。

10樓:激昂衛乾坤

肯定不同,要不然石墨很軟,而金剛石卻最硬。

你可以看看,c原子的結構不同,就會形成物理特性完全不同的物質。

關於石墨烯金剛石富勒烯 50

11樓:

不是。碳的同素異形體很多。下面的都是:

*金剛石(鑽石)*藍絲黛爾石(六角金剛石)*石墨*石墨烯(單原子層石墨)*富勒烯(c60)*直鏈乙炔碳(線型碳)*無定形碳 *碳奈米管*趙石墨*汞黝礦結構*纖維碳*碳氣凝膠*碳奈米泡沫

常見的就是金剛石和石墨。石墨烯應用是最近幾年興起的,很多企業進入這一塊。白熊科技三年潛心研發,開發出熊爸爸溫暖屋產品:熊爸爸發熱地板、熊爸爸發熱膜、熊爸爸發熱桌布。

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