石墨烯內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:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于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。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的蜂窩式層狀結構外，每個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(與苯環類似)，因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯具有非常良好的光學特性，在較寬波長范圍內吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性，且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結構。室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學響應可調諧至太赫茲范圍。氧化石墨烯應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。制備石墨烯納米材料

石墨烯材料的物理特性優異，還具備很高的強度和韌性，在航空航天電子設備上可以得到運用，石墨烯還具有可以吸收雷達波的特點，應用在隱形戰機上會起到很高的提升效果。石墨烯材料在太赫茲雷達中起著十分重要的作用，而太赫茲雷達可以發現隱身戰機的身影。大家都知道，美國作為世界***強國，在隱身戰機領域的發展處于前列，而隱身戰機比較大的特點就是隱身性能十分***，但是在太赫茲雷達面前，這些***的隱身戰機都會黯然失色，即便是美國*****的F-35戰機，都可能會受到威脅。我國在石墨烯材料方面獲得的重大突破，讓美國羨慕不已也十分警惕只有自身強大，才不會讓自己的國家處于被動。這個重大好消息將會在今年被全面推廣應用，成為2020年里我們中國一大科技成就。制備石墨烯納米材料主要用于各種（重）防腐涂料，如富鋅環氧底漆、（無鉻）達克羅涂料等。

在聲學領域，利用石墨烯材料極低的質量密度、極薄的厚度以及極高的機械強度的優異特性，其可作為振膜應用于發聲器件中，可獲得優異的頻譜特性。第六元素研發的石墨烯振膜，經過客戶測試，該石墨烯發聲器件具有非常好的頻譜特性，保真度高。掛脖藍牙耳機采用的是石墨烯振膜有薄且強韌的特點，精確傳遞聲音又不會過薄變形。其實石墨烯同樣也是一種可以用來做振膜的材料。相信不少人都知道，石墨和鉆石其實是同樣的碳元素物質。石墨烯同樣也是一種天然的材料，但是也就是近年才真正有技術能真正人工分離石墨烯，并且應用在材料方面。傳統的塑膠pv材料的振膜，并不足夠滿足復雜多樣的聲音同時呈現，新的石墨烯材料由于具備較好的韌性和強度，所以稱為了耳機振膜新的選材。由于超輕超薄形變以后還能輕易恢復，滿足耳機用不高的功率驅動振膜產生復雜的聲音。

第六元素聯合創始人、中國科學技術大學朱彥武教授研究團隊通過對富勒烯C60分子晶體進行電荷注入，在常壓條件下構建了C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體，并實現了其克量級制備。1月12日，研究成果發表于國際前列學術期刊《NATURE》。該研究得到了江蘇省重點研發計劃前瞻類項目的支持，第六元素董事長瞿研博士為此重點研發計劃項目負責人。在2月20日召開的2023“科創中國”年度會議上，中國科協正式發布2022年“科創中國”系列榜單。經初評、終評，遴選出先導技術榜、新銳企業榜、融通創新組織榜、創業就業先鋒榜等項目410個。常州共有8家企業（項目）上榜，入選數量位列全省試點城市***。其中，常州第六元素憑借“薄層石墨烯粉體的研發及產業化”項目成功入選“科創中國”先導技術榜（先進材料領域）。石墨烯片層薄，易分散，易加工。

新聞記者日前得悉，由無錫興達泡塑新材料股份有限公司與常州第六元素材料科技股份有限公司，協作研發的石墨烯阻燃型EPS新材料成功實現產業化。據了解，該材質在我國的應用也呈上升趨向，但我國建筑物外保溫市場阻燃型石墨EPS市場被國外品牌獨占。為沖破國外對新型阻燃型EPS新材料的壟斷，推動我國EPS材質的轉型升級，常州第六元素與興達泡塑兩家企業走到了一同。從2016年7月開始，第六要素和興達泡塑分別成立了研發小組，并開發出奇特的石墨烯多級研磨預配到聚合應用工藝技術。通過雙方的共同努力，技術疑問都被逐個突破。目前，興達泡塑已成功開展了30m3的大試試驗，阻燃等級達到B1級別。常州第六元素材料科技股份有限公司總經理瞿研告知新聞記者，新型石墨烯阻燃型EPS新材料率先在我國實現產業化，將給EPS行業流入新的發展生機，帶來新的發展機遇。。氧化石墨烯分散液可與復合材料進行原位復配，從而賦予復合材料導電、導熱、增強、阻燃、抑菌等性能。制備石墨烯納米材料

石墨烯抗靜電阻燃復合材料高氧指數，以及良好的流動性與力學性能。制備石墨烯納米材料

氧化-還原法制備成本低廉且容易實現，成為制備石墨烯的比較好方法，而且可以制備穩定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨(GO)，經過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨)，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團，如羧基、環氧基和羥基，得到石墨烯。氧化-還原法被提出后，以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法，得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發現通過加入化學物質例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團，就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元環、七元環等拓撲缺陷或存在-OH基團的結構缺陷，這些將導致石墨烯部分電學性能的損失，使石墨烯的應用受到限制。制備石墨烯納米材料