1. Графен
Графен представляет собой однослойную двумерную углеродную структуру, состоящую из правильных шестиугольников со стороной 0,142 нм и атомами углерода в вершинах. Эта структура является составляющей кристаллического графита, в котором такие графеновые слои располагаются на расстоянии 3,4 нм друг от друга.
Каждый атом углерода в графене окружен тремя ближайшими соседями и обладает четырьмя валентными электронами, три из которых образуют sp2-гибридизованные орбитали, расположенные в одной плоскости под углами 120о и формирующие ковалентные связи с соседними атомами. Четвертый электрон, представленный ориентированной перпендикулярно этой плоскости негибридизованной pz-орбиталью, отвечает за низкоэнергетические электронные свойства графена.
Довольно большое расстояние и слабые связи между слоями давно наталкивали ученых на мысль, что одиночный слой графита может быть отделен. Однако физики сомневались в термодинамической устойчивости двумерного кристалла. В 2004 году ученые Новоселов К.С. и Гейм А.К. получили первые образцы графена весьма остроумным способом, отделив одиночный слой графита с помощью скотча. За новаторские исследования этого двумерного материала им была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. С тех пор интерес к графену только увеличивается. Благодаря его особым физико-химическим свойствам, возможно его широкое применение в качестве основы для новых наноматериалов.
- Введение
- 1. Графен
- 2. Структурные особенности графена
- 3. Структурные дефекты графена
- 4. Свойства графена
- 5. Получение графена
- 6. Применение графена
- 7. Фуллерены
- 8. Строение фуллеренов
- 9. Свойства фуллеренов
- 10. Получение фуллеренов
- Углеродные нанотрубки
- 12. Углеродные нанотрубки
- 13. Структура нанотрубок
- 14. Свойства нанотрубок
- 15. Получение нанотрубок
- 16. Применение нанотрубок
- Заключение
- Глава 1 структурные модификации бора: особенности строения и свойств
- 43. Поясните, что означает аллотропия веществ? Чем характеризуется такая форма структур, как углеродные нанотрубки? Какими необычными физическими свойствами обладают нанотрубки?
- 40. Поясните, что означает аллотропия веществ? Какие виды аллотропных форм углерода Вам известны? Чем характеризуется такая форма, как гексагональный алмаз (или лонсдейлит)?
- 1.Кратко опишите, чем отличаются друг от друга фуллерены, графены и нанотрубки.
- 8.1. Теоретические предпосылки, позволяющие понять, что такое аллотропные формы веществ
- Аллотропные модификации углерода
- Новые аллотропные модификации углерода: фуллерены и углеродные нанотрубки
- 15 Основные понятия о наносистемах: угн, фуллерены, графены, наноситемы с уникальными свойствами.
- § 5.5. Фуллерены и углеродные нанотрубки