石墨烯是有機物嗎
石墨烯是有機物嗎
石墨烯是一種以sp雜化連線的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料。下面是小編為大家整理的石墨烯是有機物嗎,僅供參考,歡迎閱讀。
石墨烯是有機物嗎?
所有含碳元素的物質中除了單質碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、碳化矽等,大多屬於有機物,碳單質有石墨、金剛石。目前對於石墨烯的發現和使用,也沒有看到石墨烯在生命體中參與代謝,衍生等,應算作無機物。
物理性質
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,並有如下的特點: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於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鍵與其他碳原子連結成六角環的蜂窩式層狀結構外,每個碳原子的垂直於層平面的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效能。
化學性質
石墨烯的化學性質與石墨類似,石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時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電性。
但當吸附其他物質時,如H和OH時,會產生一些衍生物,使石墨烯的導電性變差,但並沒有產生新的化合物。因此,可以利用石墨來推測石墨烯的性質。例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上,每個碳原子多加上一個氫原子,從而使石墨烯中sp碳原子變成sp雜化。可以在實驗室中透過化學改性的石墨製備的石墨烯的可溶性片段。