石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展。氧化石墨烯分散液為棕黑色溶液。合成石墨烯復(fù)合材料

石墨烯導(dǎo)電性能較好，且具有很高的熱輻射系數(shù)，在散熱涂料中添加石墨烯，通過“導(dǎo)熱搭橋”機(jī)理，涂層的散熱面積大幅增加，有助于將熱源的熱量快速散發(fā)。此外，漆膜中的石墨烯，還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降，有助于在高溫環(huán)境中長期使用。石墨烯輻射的光波波長是3—15微米左右，與人體發(fā)射的紅外頻譜接近，所以，石墨烯能發(fā)射的“生命光波”被吸收產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)，能與生物體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生***的“共振”，使人體微血管擴(kuò)張，血液循環(huán)加快，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝，提高機(jī)體的免疫能力。第六元素研發(fā)的“石墨烯重防腐涂料”，率先在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”，達(dá)到“世界先進(jìn)水平”。該技術(shù)目前已在國信、華潤、龍?jiān)吹群Ｉ巷L(fēng)電塔筒，“京廣線”隴海鐵路橋梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進(jìn)行了試驗(yàn)性涂裝。產(chǎn)品主要應(yīng)用客戶有重慶三峽、中海油、江南造船等。常州第六元素材料科技股份有限公司、中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江蘇道蓬科技有限公司聯(lián)合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2022年度江蘇省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。合成石墨烯復(fù)合材料石墨烯具有良好的導(dǎo)熱性能，單層石墨烯高達(dá)5300 W/m?K。

這種石墨烯體材質(zhì)完整地復(fù)制了泡沫金屬的構(gòu)造，石墨烯以無縫連接的方法組成一個(gè)全連接的總體，兼具出色的電荷傳導(dǎo)能力、850平方米/克的比表面積、％的孔隙率以及5毫克/立方厘米的極低密度。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的**告知新聞?dòng)浾撸@種方式可控性好，容易放大，通過變動(dòng)工藝條件可以調(diào)控石墨烯的平均層數(shù)、石墨烯網(wǎng)絡(luò)的比表面積、密度和導(dǎo)電性，并且使用基體卷曲的方式他們可制備出170毫米×220毫米及更大面積的石墨烯泡沫材質(zhì)。基于石墨烯泡沫與眾不同的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，中科院金屬所還使用原位聚合的方式制備出石墨烯泡沫/硅橡膠復(fù)合材料，在石墨烯添加量*為％的條件下，復(fù)合材料的電導(dǎo)率可達(dá)10西門子/厘米，比基于化學(xué)氧化剝離法制備的相同添加量的石墨烯復(fù)合材料的電導(dǎo)率提高了6個(gè)數(shù)量級(jí)，也大于碳納米管復(fù)合材料的電導(dǎo)率。而且這種復(fù)合材料有著很好的柔韌性和穩(wěn)定性，在彎折和拉伸等條件下*有很小的電阻變化，在應(yīng)力獲釋后可很快回復(fù)其原有形貌和電阻值，是一種完美的彈性導(dǎo)體材質(zhì)，這一性能使其在柔性顯示器、可穿戴式移動(dòng)通訊裝置和人造肌膚等柔性電子方面兼具空曠的應(yīng)用前途。在采訪終結(jié)時(shí)**強(qiáng)調(diào)，以多孔金屬作為生長基體是石墨烯化學(xué)氣相沉積法發(fā)育的一條新思路。

石墨烯導(dǎo)電性能較好，且具有很高的熱輻射系數(shù)，在散熱涂料中添加石墨烯，通過“導(dǎo)熱搭橋”機(jī)理，涂層的散熱面積大幅增加，有助于將熱源的熱量快速散發(fā)。此外，漆膜中的石墨烯，還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降，有助于在高溫環(huán)境中長期使用。石墨烯輻射的光波波長是3—15微米左右，與人體發(fā)射的紅外頻譜接近，所以，石墨烯能發(fā)射的“生命光波”被吸收產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)，能與生物體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生***的“共振”，使人體微血管擴(kuò)張，血液循環(huán)加快，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝，提高機(jī)體的免疫能力。在緊身運(yùn)動(dòng)衣、瑜珈服、慢跑服、泳裝、防曬服、跑步鞋等運(yùn)動(dòng)系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、持續(xù)導(dǎo)熱、防紫外線和高耐磨等特性，從而得到防臭、親膚、散熱、防曬的多功能性運(yùn)動(dòng)面料。在無縫內(nèi)衣、棉紡內(nèi)衣、嬰孕內(nèi)衣等內(nèi)衣系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、無重金屬、遠(yuǎn)紅外等特性，從而得到安全、康護(hù)、舒適的多功能內(nèi)衣面料。在床墊、床單、被套、沙發(fā)套等家紡系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、無重金屬、防螨、遠(yuǎn)紅外等特性。氧化石墨烯含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)，更高的氧化程度，更好的剝離度。

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，每兩個(gè)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(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。石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長范圍內(nèi)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(nèi)，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(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)。室溫下對(duì)雙柵極雙層石墨烯場效應(yīng)晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調(diào)整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學(xué)響應(yīng)可調(diào)諧至太赫茲范圍。石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，鍵與鍵之間的夾角為120°。特種石墨烯市價(jià)

氧化石墨烯還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。合成石墨烯復(fù)合材料

石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和強(qiáng)度等特點(diǎn)，未來可能成為硅的替代品，成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的基礎(chǔ)材料。第六元素掛牌新三板，推動(dòng)了資本與科技的結(jié)合，將有助于拓展石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域，加速推進(jìn)我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。一秒鐘即可充滿電的手機(jī)、可以折疊成手機(jī)大小放在口袋里的平板電腦……隨著石墨烯時(shí)代的到來，這些科幻片中的產(chǎn)品將走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。11月12日，江蘇常州第六元素科技股份有限公司在全國中小企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)正式掛牌，成為國內(nèi)真正以石墨烯產(chǎn)品為主營業(yè)務(wù)的新三板上市公司。業(yè)內(nèi)人士分析，資本與科技的結(jié)合，有助于拓展石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域，加速推進(jìn)國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。資料顯示，第六元素是一家專業(yè)從事石墨烯粉體的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，以及石墨烯產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的高科技企業(yè)。該公司成立于2011年，借助于技術(shù)、資金及人員等重要資源，公司已完成了石墨烯粉體宏量制備生產(chǎn)線的升級(jí)改造。2013年11月，公司年產(chǎn)100噸氧化石墨（烯）/石墨烯粉體的現(xiàn)代化生產(chǎn)線投產(chǎn)，300噸氧化石墨生產(chǎn)線也正在申報(bào)立項(xiàng)。該公司董事長瞿研博士說，“公司將抓住上市的契機(jī)，不斷完善生產(chǎn)工藝及制備方法，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，細(xì)分產(chǎn)品市場。”在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場。合成石墨烯復(fù)合材料