突破最后瓶颈:质子辅助制备超平整石墨烯

石墨烯(即单原子层的石墨)由碳原子紧密堆积而形成二维蜂窝状结构,是构成其他碳材料的基本单元.2004年,英国曼彻斯特大学盖姆研究组利用胶带剥离块体石墨,首次解离出微米尺寸的石墨烯片层[1].石墨烯独特的晶体和能带结构,赋予其非凡的力、热、光和电学性能,具备非常高的研究价值,尤其是石墨烯中的载流子在输运过程中极少受到杂质...     

量子化学从头计算法计算石墨微晶中碳原子的净电荷

采用从头计算法在RHF/STO-3G水平上对石墨微晶中不同位置碳原子的净电荷进行量化计算;研究碳原子的净电荷与炭材料的微观结构变化规律;根据石墨的结构与成键特征,将石墨表面的碳原子分为边缘碳原子与基平面碳原子.研究结果表明：在单碳层及含多层碳的石墨微晶中,不同位置碳原子的净电荷数差别较大;基平面碳原子的电子云密度较小,均带部分正电荷;部分边缘碳原子的电子云密度较大,净电荷为负.随着平行于碳层的微晶尺寸La及垂直于碳层的微晶尺寸Lc的增大,边缘碳原子中电子云密度最大的碳原子所带的负电荷增加.     

超临界N-甲基吡咯烷酮剥离可膨胀石墨制备石墨烯

实现石墨烯高效、宏量、高质量制备过程仍然是当前面临的一大挑战。本文提出一种超临界N-甲基吡咯烷酮插层、剥离可膨胀石墨(EG)制备石墨烯的新方法。充分利用超临界流体优异的特性,可膨胀石墨层间距比较大的特点,以及N-甲基吡咯烷酮-碳原子层间的结合能和碳-碳原子层间的结合能比较接近的优点。SEM、TEM、AFM、Raman结果一致证实成功获得石墨烯,Raman和FTIR结果表明石墨烯表面在超临界流体过程中不引入任何含氧官能团。该方法为制备高质量石墨烯提供一条非常有潜力的途径。     

石墨烯及其应用前景

正具有新型结构和优异性能的石墨烯对全球产业的发展具有重要意义,日益受到人们关注。如今,作为引领未来产业革命的关键性材料,石墨烯已成为材料领域的研究热点。石墨烯是什么2004年,英国科学家在实验室中从石墨上剥离出石墨薄片,并重复操作,最终得到仅由一层碳原子构成的薄片,即石墨烯。     

用DFT和ABEEMσπ对不同形状单层石墨烯结构研究

选取完整的单层矩形(41个碳环)石墨烯构型和完整单层正六边形(37个碳环)石墨烯构型,采用B3LYP/6-31G(d,p)方法进行几何优化,计算完整石墨烯构型的HOMO和LUMO分布、能隙及电荷分布.研究结果显示,完整的矩形石墨烯的HOMO和LUMO只分布在锯齿形边缘,能隙约0.15 eV;正六边形石墨烯的HOMO和LUMO广泛地分布在整个片层上,能隙约2.0 eV.石墨烯的几何构型包含扶手椅形边缘和锯齿形边缘,然后定义了2种描述C原子的ABEEM参数,即石墨烯边缘碳原子、内部碳原子,以及与这2种碳原子相关的键.使用ABEEM参数计算出的电荷分布与HF/STO-3G方法所计算的电荷分布相比较,得到的线性相关系数都达到了0.99以上.认为所获得的碳原子和π键ABEEM参数是合理的,可以应用于大石墨烯分子体系.     

研究称石墨烯电极有助修复感知功能

正研究人员成功将石墨烯电极植入小鼠脑部,并直接与神经元连接,这项技术未来可用于修复截肢、瘫痪甚至帕金森氏症患者的感知功能,协助他们更好地康复。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体,厚度与一层原子差不多。这种材料无论是弹性、强韧度以及拉伸性能方     

新方法可人工合成高质量石墨烯

[科技日报]据美国物理学家组织网10月17日报道,美国科学家表示,他们研发了一种人工合成高质量石墨烯的技术,新方法不仅可控且可进行扩展,有望为下一代电子设备的研制铺平道路。相关研究将发表在今年的第11期《碳》杂志上。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的二维晶体,只有一层碳原子的厚度,是迄今最薄也最坚硬的     

单层石墨烯力学性能尺寸效应的有限元分析

本文采用杆件系统模拟单层石墨烯结构,其中石墨烯的碳-碳共价键视为杆件,碳原子视为杆件之间的连接点。基于杆件系统的有限元方法,计算出单层石墨烯的杨氏模量、剪切模量和泊松比等力学性能参数。在此基础上,构建尺寸从小到大的8个单层石墨烯计算模型,求得各种尺寸下杨氏模量、剪切模量和泊松比等力学性能参数。通过分析这些力学性能参数随着尺寸变化而变化的结果,研究单层石墨烯力学性能的尺寸效应。数值算例表明,在小尺寸下扶手型和锯齿型单层石墨烯力学性能的尺寸效应显著,而随着计算模型尺寸的增大,尺寸效应出现弱化;并且相同尺寸的情况下,扶手型单层石墨烯的杨氏模量和剪切模量总是大于锯齿型的相应量。     

新材料之王:石墨烯

<正>石墨烯被预言为能改变21世纪的“神奇材料”,如今,它正从实验室走向寻常百姓的生活中。石墨烯,实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。听起来稀松平常的石墨烯,却有诸多独一无二的特性。通俗来说,目前自然界中,这东西最薄、最结实,导电性极好,在工业领域中几乎无所不能。     

石墨烯的新用途

正石墨烯给予我们的馈赠似乎源源不尽。这种材料由单层碳原子构成,也是石墨的基本结构单元。因具有强度高、导电性好,以及其他一些性能而备受追捧。未来,它或许能在许多领域大展身手,比如用于制作大容量电池,或者更轻、更结实的飞机机翼。目前,石墨烯正向导电墨水和专业运动装备市场进军。不过,其他一些应用则更偏向家用:一些研究者认为,石墨烯或许会给个人护理、鞋等众多领域带来变革。纳米染发剂