石墨烯是有機(jī)物嗎

時(shí)間：2021-03-01 20:41:23 科普知識(shí) 我要投稿

石墨烯是有機(jī)物嗎

　　石墨烯是一種以sp雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。下面是小編為大家整理的石墨烯是有機(jī)物嗎，僅供參考，歡迎閱讀。

　　石墨烯是有機(jī)物嗎？

　　所有含碳元素的物質(zhì)中除了單質(zhì)碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、碳化硅等，大多屬于有機(jī)物，碳單質(zhì)有石墨、金剛石。目前對(duì)于石墨烯的發(fā)現(xiàn)和使用，也沒(méi)有看到石墨烯在生命體中參與代謝，衍生等，應(yīng)算作無(wú)機(jī)物。

　　物理性質(zhì)

　　石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于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(tài)。

　　研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)為1.42×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環(huán)類似），因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。

　　化學(xué)性質(zhì)

　　石墨烯的化學(xué)性質(zhì)與石墨類似，石墨烯可以吸附并脫附各種原子和分子。當(dāng)這些原子或分子作為給體或受體時(shí)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(dǎo)電性。

　　但當(dāng)吸附其他物質(zhì)時(shí)，如H和OH時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些衍生物，使石墨烯的導(dǎo)電性變差，但并沒(méi)有產(chǎn)生新的化合物。因此，可以利用石墨來(lái)推測(cè)石墨烯的性質(zhì)。例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎(chǔ)上，每個(gè)碳原子多加上一個(gè)氫原子，從而使石墨烯中sp碳原子變成sp雜化。可以在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)化學(xué)改性的石墨制備的石墨烯的可溶性片段。

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