石墨烯存在哪些化學鍵

『壹』 石墨烯上六元環是苯環嗎

看上去像而已。
石墨烯是由碳六元環組成的兩維(2D)周期蜂窩狀點陣結構.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接很柔韌，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，碳納米管和富勒烯。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。

『貳』 石墨層與層鍵有π鍵，那為什麼說層與層鍵無化學鍵，靠分子間作用力相連呢

石墨層與層鍵有是沒有π鍵的。
石墨的每一層之間的碳原子都是靠大π鍵連接的，每一層都可以說是一個超大π鍵。但層與層之間是靠分子間吸引力連接的，因此石墨是很軟的，在紙上一摩擦，一層一層的石墨就黏在紙上了。正是因為如此，才可以用膠帶紙，將單層的石墨剝離下來，做成石墨烯。如果是靠化學鍵，化學鍵的鍵能比分子間的作用力大多了，是不可能用膠帶將單層的石墨烯剝離下來的。

『叄』 怎麼判斷石墨烯分子中有無碳碳雙鍵

嚴格的說應該沒有，因為石墨烯的成鍵方式是4個價電子中的3個電子是通過SP2雜化，以碳碳單鍵的形式存在，另一個電子在剩下的一個P軌道軌道上，以孤電子形式存在。由於SP2雜化軌道都在同一平面上，所以P軌道上的孤電子能離域，形成大π鍵（整個分子上），所以類似於苯的成鍵，那鍵不是碳碳雙鍵，雙鍵的離域只在兩個原子鍵，當然這是我的理解。

『肆』 石墨烯的化學式是什麼

石墨烯的化學式：C(n)

1、石墨烯的化學性質與石墨類似，石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。

2、吸附其他物質時，如H+和OH-時，會產生一些衍生物，使石墨烯的導電性變差，但並沒有產生新的化合物。

3、石墨烯呈薄紗狀與碳納米管的管狀相比，更適合於生物材料方面的研究。並且石墨烯的邊緣與碳納米管相比，更長，更易於被摻雜以及化學改性，更易於接受功能團。

4、石墨烯可與活潑金屬反應。

5、石墨烯可在空氣中或是被氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。石墨烯氧化物是通過石墨氧化得到的層狀材料，經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。

6、石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，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。

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石墨烯的應用

一、感測器

1、石墨烯可以做成化學感測器，這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據部分學者的研究可知，石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。

2、石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物感測器的理想材料，石墨烯製成的感測器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。

二、晶體管

1、石墨烯可以用來製作晶體管，由於石墨烯結構的高度穩定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩定地工作。

2、相比之下，目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩定性；石墨烯中電子對外場的反應速度超快這一特點，又使得由它製成的晶體管可以達到極高的工作頻率。

三、柔性顯示屏

1、消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來移動設備顯示屏的發展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊，作為基礎材料的石墨烯前景也被看好。

四、新能源電池

1、新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。美國麻省理工學院已成功研製出表面附有石墨烯納米塗層的柔性光伏電池板，可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。

2、石墨烯超級電池的成功研發，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。

五、海水淡化

1、石墨烯過濾器比其他海水淡化技術要使用的多。水環境中的氧化石墨烯薄膜與水親密接觸後，可形成約0.9納米寬的通道，小於這一尺寸的離子或分子可以快速通過。通過機械手段進一步壓縮石墨烯薄膜中的毛細通道尺寸，控制孔徑大小，能高效過濾海水中的鹽份。

六、儲氫材料

1、石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點，使之成為儲氫材料的最佳候選者。

七、航空航天

1、由於高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。2014年，美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯感測器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。

八、感光元件

1、以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件，可望透過特殊結構，讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍，而且損耗的能源也僅需原本10%。

九、復合材料

1、 在能量儲存、液晶器件、電子器件、生物材料、感測材料和催化劑載體等領域展現出了優良性能， 具有廣闊的應用前景。

2、目前石墨烯復合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物復合材料和石墨烯基無機納米復合材料上，而隨著對石墨烯研究的深入， 石墨烯增強體在塊體金屬基復合材料中的應用也越來越受到人們的重視。

3、石墨烯製成的多功能聚合物復合材料、高強度多孔陶瓷材料，增強了復合材料的許多特殊性能。

十、生物

1、石墨烯被用來加速人類骨髓間充質幹細胞的成骨分化 ，同時也被用來製造碳化硅上外延石墨烯的生物感測器。同時石墨烯可以作為一個神經介面電極，而不會改變或破壞性能，如信號強度或疤痕組織的形成。

2、由於具有柔韌性、生物相容性和導電性等特性，石墨烯電極在體內比鎢或硅電極穩定得多。石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌的生長十分有效，而且不會傷害到人體細胞。

『伍』 石墨烯中的碳原子間以共價鍵結合嗎

是。理想的石墨烯以sp2雜化軌道相接，形成π-π鍵。實際存在的石墨烯中，尤其是氧化還原法得到的，由於還原殘留導致石墨烯內部還存在sp1雜化軌道。這從XRD結構中可以看到。

『陸』 魔角石墨烯結構中存在的結合鍵

石墨烯是類似於石墨的，以每個碳原子通過3個sp2雜化軌道形成3個σ鍵結合3個其它碳原子，並以所用碳原子的1個2p電子形成離域大π鍵平面蜂窩狀結構。總而言之是非極性共價鍵。

π鍵，在化學上是共價鍵的一種，當兩個電子軌域的突出部分發生重疊時產生，屬於"強化學鍵"，是價電子與原子核之間的靜電力，鍵能在150-400KJ/mol。而范德華力是分子間的靜電力，屬於"弱化學鍵"，鍵能在0.4-4.0KJ/mol，兩種不是同一種結構。

內部結構

石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，並有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位於pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。

以上內容參考：網路-石墨烯

『柒』 石墨烯具有哪些化學性質

石墨烯具有如下化學性質：

1、生物相容性：羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團，從而大幅度提高材料的細胞和生物反應活性。石墨烯呈薄紗狀與碳納米管的管狀相比，更適合於生物材料方面的研究。並且石墨烯的邊緣與碳納米管相比，更長，更易於被摻雜以及化學改性，更易於接受功能團。

2、氧化性：可與活潑金屬反應。

3、還原性：可在空氣中或是被氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。 [25] 石墨烯氧化物是通過石墨氧化得到的層狀材料，經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。

加成反應：利用石墨烯上的雙鍵，可以通過加成反應，加入需要的基團。

4、穩定性：石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42。石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，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。 [26] 同時，石墨烯有芳香性，具有芳烴的性質。

(7)石墨烯存在哪些化學鍵擴展閱讀：

石墨烯的化學性質與石墨類似，石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。

但當吸附其他物質時，如H+和OH-時，會產生一些衍生物，使石墨烯的導電性變差，但並沒有產生新的化合物。因此，可以利用石墨來推測石墨烯的性質。

例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上，每個碳原子多加上一個氫原子，從而使石墨烯中sp2碳原子變成sp3雜化。可以在實驗室中通過化學改性的石墨制備的石墨烯的可溶性片段。

『捌』 石墨烯雙鍵數化學鍵數

石墨烯雙鍵數化學鍵數
石墨烯是從石墨中分離出來的一種物質.
因導電子速度快，被廣泛應用於屏觸等領域.

『玖』 石墨烯片之間的π鍵是范德華力么

2018-10-27

π鍵，在化學上是共價鍵的一種，當兩個電子軌域的突出部分發生重疊時產生，屬於"強化學鍵"，是價電子與原子核之間的靜電力，鍵能在150-400KJ/mol。而范德華力是分子間的靜電力，屬於"弱化學鍵"，鍵能在0.4-4.0KJ/mol，兩種不是同一種結構。

更具象地說，層間是范德華力，而層內是碳碳鍵，採用 sp2 雜化，形成遍及整個平面的大 π 鍵。

『拾』 12g石墨烯（單層石墨）中含有的共價鍵的個數怎麼求

一個C連有3個共價鍵，一個共價鍵被兩個C平分，相當於每個C連接1.5個共價鍵，所以12gC中共價鍵數為1.5NA