graphene是什么意思,graphene的意思翻译、用法、同义词、例句
graphene英标
英:/'ˈɡræfiːn/ 美:/'ˈɡræfiːn/
常用词典
n. 石墨烯;单层石墨
例句
Graphene is a flat sheet of carbon just one atom thick—with the carbon atoms arranged in a honeycomb lattice.
石墨烯是一种只有单原子厚度的碳原子平面层——碳原子按蜂窝状晶格排列。
A paper just published in the American Chemical Society's journal, Nano suggests a sprinkling of graphene may deal with this problem.
在美国化学协会杂志刚发表的一篇论文《纳米》表示加入少许石墨烯也许就能解决这个问题。
Graphene circuits can even be drawn on to a base.
而此石墨电路甚至还可以被装到电路板上。
Layers of graphene make up the graphite found in pencil lead.
铅笔芯里的石墨就是由多层石墨烯组成的。
GRAPHENE has been heralded as the new supermaterial of our time.
石墨稀已被标榜为我们这个时代的新超级材料。
专业解析
石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子以sp²杂化轨道紧密排列成二维蜂窝状晶格结构的碳基纳米材料。它是目前已知最薄、最坚硬的材料之一,并具有一系列非凡的物理和化学性质,被誉为“神奇材料”。
其核心特性与结构包括:
- 原子级厚度与二维结构:石墨烯仅有一个碳原子层厚度(约0.335纳米),是人类首次稳定制备出的真正意义上的二维晶体材料。其碳原子排列成六边形蜂巢状晶格。
- 卓越的力学性能:它是目前已知强度最高的材料之一,其本征强度可达130 GPa,比钢高约100倍。同时具有极高的柔韧性和韧性。
- 优异的电学性能:石墨烯中的电子迁移率极高(室温下可达约2.5 × 10⁵ cm²/V·s),远超硅等传统半导体材料。它是零带隙的半金属或半导体,具有极高的电导率和热导率(约5000 W/m·K)。
- 出色的光学性能:单层石墨烯对可见光的吸收率仅为2.3%,几乎是透明的。这种高透明性结合其优良导电性,使其在透明导电薄膜领域极具潜力。
- 巨大的比表面积:理论比表面积高达2630 m²/g,为吸附和储能应用提供了理想平台。
由于其独特的性质组合,石墨烯在众多领域展现出革命性的应用前景,包括:
- 电子与信息技术:高频晶体管、柔性显示屏、高速集成电路、传感器等。
- 能源领域:高性能电池(锂离子电池、锂硫电池等)、超级电容器、太阳能电池、氢存储等。
- 复合材料:作为增强体用于制备高强度、轻量化、高导电/导热的复合材料。
- 生物医学:药物递送、生物传感器、组织工程支架等。
- 膜分离技术:用于水处理、气体分离的高选择性分离膜。
石墨烯的发现源于2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)教授团队通过机械剥离法(即“胶带法”)成功从石墨中分离出单层石墨烯,并因此共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。
参考来源:
- 诺贝尔奖官网 - The Nobel Prize in Physics 2010: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2010/summary/
- 曼彻斯特大学国家石墨烯研究所 - What is Graphene?: https://www.graphene.manchester.ac.uk/learn/what-is-graphene/
- 《自然》期刊 - Geim, A. K. & Novoselov, K. S. (2007) The rise of graphene. Nature Materials 6, 183–191: https://www.nature.com/articles/nmat1849 (早期综述,阐述性质与潜力)
- 《科学》期刊 - Novoselov, K. S. et al. (2004) Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films. Science 306, 666-669: https://www.science.org/doi/10.1126/science.1102896 (原始发现论文)
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST) - Graphene: https://www.nist.gov/graphene (标准、测量与应用研究)
- 石墨烯委员会 - Graphene Properties: https://www.graphene-info.com/graphene-properties (综合性质与应用概述)
网络扩展资料
Graphene(石墨烯)是一种由碳原子构成的二维材料,具有独特的物理和化学性质。以下是详细解释:
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定义与结构
Graphene是由单层碳原子以sp²杂化形成的蜂窝状晶格结构,厚度仅为一个原子层。它是石墨的基本组成单元,可通过剥离石墨获得。
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物理特性
作为目前已知最薄且强度最高的材料,石墨烯具备优异的导电性、导热性和柔韧性。其碳原子与相邻原子通过共价键连接,碳原子数与C-C键数之比为2:3。
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来源与制备
石墨烯最初通过机械剥离法从石墨中分离得到。后续发展了化学气相沉积(CVD)等工业化制备方法。
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应用领域
- 材料科学:用于柔性电子器件、超强复合材料等。
- 半导体技术:欧盟曾投资10亿欧元研究其在半导体中的应用。
- 能源领域:如高效电池和超级电容器电极材料。
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常见误区
- 同位素 vs 同素异形体:石墨烯与石墨、金刚石等同为碳的同素异形体,而非同位素。
- 拼写混淆:需注意与拼写相近的“graphine”区分,后者可能是笔误或不规范表达。
发音与词源:
- 英式发音:/ˈɡræfɪn/
- 美式发音:/ˈɡræfɪn/
词源来自“graphite(石墨)”+“-ene(烯类后缀)”,体现其结构关联性。
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