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认识石墨烯

石墨烯，一种新型二维碳材料，起步于好奇心驱动的基础研究（2010年诺贝尔物理学奖），有望促进材料、能源和电子信息的协同发展。石墨烯，集合优异的柔韧性、导热、导电、光学、光电和化学稳定性于一身，具有潜在的广泛应用前景。但是单层本征石墨烯的制备并不容易，规模化的制备目前只能接近本征石墨烯的形式。石墨烯的实际应用与其制备方法和技术发展是密不可分的。目前，尽管国内外有不少企业从事石墨烯的制备技术开发，但是与石墨烯规模实质应用的要求还有不小的距离，一是石墨烯的***不够高，二是与下游应用的技术衔接与兼容有待研发。并且微波在反应过程中，可产生1000℃以上的瞬间温度，除去石墨类产品中的杂质和酸液等，达到提纯的效果。

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石墨烯的***性能

石墨烯***的性能与其电子能带结构紧密相关。

以独立碳原子为基，将周围碳原子产生的势作为微扰，可以用矩阵的方法计算出石墨烯的能级分布。在狄拉克点附近展开，可得能量与波矢呈线性关系（类似于光子的色散关系），且在狄拉克点出现奇点。这意味着在费米面附近，石墨烯中电子的有效质量为零，这也解释了该材料***的电学等性质。９、***：配置工业级水冷微波源系统，可24小时不间断使用。

石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是i小的气体分子（氦气）也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。作为目前发现的薄、强度i大、导电导热性能强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之i王”。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。

石墨烯的***产业化

近年来，美国、欧洲、日本、韩国等国家对石墨烯投人了大量人力财力，石墨烯相关扶持政策与产业化研究也提上议程。2013年1月，欧盟委i员会将石墨烯列为未来新兴技术的支柱材料之一，拿出10亿欧元专项资金资助石墨烯制备与应用研究工作。美国国家自然科学基i金会资助了超过500项有关石墨烯的研究，重点包括石墨烯制备、石墨烯复合材料生产、存储器件开发和石墨烯生物传感器等方向。美国高i级研究计划署也开展了多项石墨烯研究项目，以开发更轻更小、更快和更高频的电子器件为***目的。石墨烯既是***薄的材料，也是***强韧的材料，断裂强度比***i好的钢材还要高200倍。

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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。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。容易产生聚集，使其难溶于水及常用的有机i溶剂，这给石墨烯的进一步研究和应用造成了极大的困难。