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，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性，在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領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。合成石墨烯復合材料

石墨烯導電性能較好，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“導熱搭橋”機理，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”被吸收產生溫熱效應，能與生物體內細胞的水分子產生***的“共振”，使人體微血管擴張，血液循環(huán)加快，促進機體的新陳代謝，提高機體的免疫能力。第六元素研發(fā)的“石墨烯重防腐涂料”，率先在國內實現(xiàn)了產業(yè)化應用，于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”，達到“世界先進水平”。該技術目前已在國信、華潤、龍源等海上風電塔筒，“京廣線”隴海鐵路橋梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝。產品主要應用客戶有重慶三峽、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業(yè)化關鍵技術與工程應用”項目獲得2022年度江蘇省科學技術三等獎。合成石墨烯復合材料石墨烯具有良好的導熱性能，單層石墨烯高達5300 W/m?K。

這種石墨烯體材質完整地復制了泡沫金屬的構造，石墨烯以無縫連接的方法組成一個全連接的總體，兼具出色的電荷傳導能力、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。負責該項目的**告知新聞記者，這種方式可控性好，容易放大，通過變動工藝條件可以調控石墨烯的平均層數(shù)、石墨烯網絡的比表面積、密度和導電性，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?；谑┡菽c眾不同的三維網絡構造，中科院金屬所還使用原位聚合的方式制備出石墨烯泡沫/硅橡膠復合材料，在石墨烯添加量*為％的條件下，復合材料的電導率可達10西門子/厘米，比基于化學氧化剝離法制備的相同添加量的石墨烯復合材料的電導率提高了6個數(shù)量級，也大于碳納米管復合材料的電導率。而且這種復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，在應力獲釋后可很快回復其原有形貌和電阻值，是一種完美的彈性導體材質，這一性能使其在柔性顯示器、可穿戴式移動通訊裝置和人造肌膚等柔性電子方面兼具空曠的應用前途。在采訪終結時**強調，以多孔金屬作為生長基體是石墨烯化學氣相沉積法發(fā)育的一條新思路。

石墨烯導電性能較好，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“導熱搭橋”機理，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”被吸收產生溫熱效應，能與生物體內細胞的水分子產生***的“共振”，使人體微血管擴張，血液循環(huán)加快，促進機體的新陳代謝，提高機體的免疫能力。在緊身運動衣、瑜珈服、慢跑服、泳裝、防曬服、跑步鞋等運動系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級抑菌、持續(xù)導熱、防紫外線和高耐磨等特性，從而得到防臭、親膚、散熱、防曬的多功能性運動面料。在無縫內衣、棉紡內衣、嬰孕內衣等內衣系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級抑菌、無重金屬、遠紅外等特性，從而得到安全、康護、舒適的多功能內衣面料。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級抑菌、無重金屬、防螨、遠紅外等特性。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，更高的氧化程度，更好的剝離度。

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(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)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(huán)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(huán)類似)，因而具有優(yōu)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(yōu)異的光學特性，且其光學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。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

氧化石墨烯還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。合成石墨烯復合材料

石墨烯具有優(yōu)異的導電性和強度等特點，未來可能成為硅的替代品，成為半導體產業(yè)新的基礎材料。第六元素掛牌新三板，推動了資本與科技的結合，將有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進我國石墨烯產業(yè)化進程。一秒鐘即可充滿電的手機、可以折疊成手機大小放在口袋里的平板電腦……隨著石墨烯時代的到來，這些科幻片中的產品將走進現(xiàn)實。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)股份轉讓系統(tǒng)正式掛牌，成為國內真正以石墨烯產品為主營業(yè)務的新三板上市公司。業(yè)內人士分析，資本與科技的結合，有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進國內石墨烯產業(yè)化進程。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、銷售，以及石墨烯產品應用技術開發(fā)的高科技企業(yè)。該公司成立于2011年，借助于技術、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線的升級改造。2013年11月，公司年產100噸氧化石墨（烯）/石墨烯粉體的現(xiàn)代化生產線投產，300噸氧化石墨生產線也正在申報立項。該公司董事長瞿研博士說，“公司將抓住上市的契機，不斷完善生產工藝及制備方法，拓展應用領域，細分產品市場。”在發(fā)布會現(xiàn)場。合成石墨烯復合材料