石墨烯是有機(jī)物嗎 石墨烯的用途

石墨烯是碳的同素異形體，碳原子以sp2雜化鍵合形成單層六邊形蜂窩晶格石墨烯。 [1]利用石墨烯這種晶體結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建富勒烯、石墨烯量子點(diǎn)，碳納米管、納米帶、多壁碳納米管和納米角。

石墨烯是有機(jī)物嗎

石墨烯不是有機(jī)物，而是一種單質(zhì)。

石墨烯是由碳原子以sp2雜化方式形成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。這種結(jié)構(gòu)賦予了石墨烯許多優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，包括優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性。石墨烯在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。

盡管石墨烯具有一些類(lèi)似有機(jī)化合物的性質(zhì)，如高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率和超強(qiáng)彈性等，但它是由單一元素——碳組成的，因此被歸類(lèi)為單質(zhì)，而不是有機(jī)物。有機(jī)物通常指的是由碳和氫或其他元素（如氧、氮、硫等）通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物，而石墨烯作為一種單質(zhì)，其組成元素僅為碳，因此不符合有機(jī)物的定義。?

石墨烯的化學(xué)性質(zhì)也進(jìn)一步證明了其非有機(jī)物的屬性。例如，石墨烯表面具有豐富的官能團(tuán)，易與氧、氯等氧化劑反應(yīng)，表現(xiàn)出氧化性；同時(shí)，它也可以通過(guò)還原劑還原成還原型石墨烯，表現(xiàn)出還原性。這些化學(xué)性質(zhì)雖然特殊，但并不改變石墨烯作為單質(zhì)的本質(zhì)。?

石墨烯的用途

石墨烯對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)研究有著特殊意義，它使得一些此前只能在理論上進(jìn)行論證的量子效應(yīng)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)經(jīng)行驗(yàn)證。在二維的石墨烯中，電子的質(zhì)量仿佛是不存在的，這種性質(zhì)使石墨烯成為了一種罕見(jiàn)的可用于研究相對(duì)論量子力學(xué)的凝聚態(tài)物質(zhì)——因?yàn)闊o(wú)質(zhì)量的粒子必須以光速運(yùn)動(dòng)，從而必須用相對(duì)論量子力學(xué)來(lái)描述，這為理論物理學(xué)家們提供了一個(gè)嶄新的研究方向：一些原來(lái)需要在巨型粒子加速器中進(jìn)行的試驗(yàn)，可以在小型實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用石墨烯進(jìn)行。

零能隙的半導(dǎo)體主要是單層石墨烯，這種電子結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響到氣體分子在其表面上的作用。單層石墨烯較體相石墨表面反應(yīng)活性增強(qiáng)的功能是由石墨烯的氫化反應(yīng)和氧化反應(yīng)結(jié)果顯示出來(lái)的，說(shuō)明石墨烯的電子結(jié)構(gòu)可以調(diào)變其表面的活性。另外，石墨烯的電子結(jié)構(gòu)可以通過(guò)氣體分子吸附的誘導(dǎo)而發(fā)生相應(yīng)的變化，其不但對(duì)載流子的濃度進(jìn)行改變，同時(shí)可以摻雜不同的石墨烯。

石墨烯可以做成化學(xué)傳感器，這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)石墨烯的表面吸附性能來(lái)完成的，根據(jù)部分學(xué)者的研究可知，石墨烯化學(xué)探測(cè)器的靈敏度可以與單分子檢測(cè)的極限相比擬。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對(duì)周?chē)沫h(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。