石墨烯的前世今生

石墨烯的好非同寻常。阅读《石墨烯的前世今生》一书，这种认识更加清晰了。不明白的是，这本书写的不错，阅读量却如此之低？ 长期以来，人类已知的所有材料都是三维的，即具有长度、宽度和厚度3个空间特征。单原子厚的材料一直被认为并不存在。 大约二十年前，石墨烯被发现。石墨烯具有由单层碳原子排列而成的六边形晶格结构。它不仅是最薄的材料，而且具有诸多卓越的性能。例如，它比钢更强，比铜导电更好，比金刚石散热更佳。在描述石墨烯优异性能的长长的列表中，不断有新性能被添加进来。更重要的是，石墨烯的发现推动了许多其他与之类似的单原子或单分子厚的材料（即二维材料）的发展。这些二维材料同样展现出令人瞩目的特性。 工业味精石墨烯。在所有单原子厚的材料中，石墨烯处于引领的地位。石墨烯用途广泛，因此常被称为“工业味精”。 2021年2月，一个重磅消息突然刷屏，天才少年曹原及其团队发表了他们的第五篇《自然》(Nature)论文，揭示了“魔角”扭曲三层石墨烯的超导性！此前，他们曾报道扭曲双层石墨烯的独特超导性，即当两层石墨烯扭转成1.1°排列时，就会出现异乎寻常的超导现象，这个角度被称为“魔角”。 尽管嫦娥五号取回了月球的“特产”月壤，“天问一号”成功着陆火星，但科学的星空依然深邃。 与石墨烯相关的中国故事可追溯到900多年前。北宋有个著名的人物，叫沈括，他被誉为“中国的达·芬奇”，著有一本科技杂谈书——《梦溪笔谈》。该书被英国史学家李约瑟评为“中国科学史上的里程碑”。书中卷二十四·杂志一记载：鄜、延境内有石油……颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑。大意是说在陕西延安一带有石油，看起来像油漆，可以像麻草一样燃烧，燃烧时有浓烟，烟沾之处变成了黑色。如今研究发现，这些超细的烟尘里就含有石墨烯等纳米碳。 对石墨而言，不断将其一半去除，最后剩下一层碳原子，就是石墨烯了。 石墨烯应用前景。石墨烯拥有无限应用前景：衣住用行玩，智芯能电感，星空天地海，烯用疆无边。“衣住用行玩”，即在日常消费领域，可以用得上石墨烯；“智芯能电感”，即在关键技术领域用得上石墨烯；“星空天地海”，即在国家需求及人类命运共同体需求领域用得上石墨烯。例如石墨除了用于制造铅笔外，还可作为制备炮弹和火枪球的模具。 热解石墨。将石墨基体置于碳氢化合物气氛中加热至高温2000℃以上，碳氢化合物经过分解及聚合等过程，使碳沉积于基体表面，就得到了热解石墨。 石墨烯最初被发现时所采用的微机械剥离法，目前仍广泛被物理学家采用，并用于石墨烯基本性能和相关器件的基础研究。但是，该方法操作费时，并且只能得到小片样品，无法实现大面积、大规模的石墨烯制备。针对这一问题，研究者们通过其他技术手段，如加热、超声、高速搅拌剪切、电化学剥离等方法，尝试直接将石墨或膨胀石墨在有机溶剂中进行剥离以获得石墨烯。当溶剂与石墨的作用力与石墨层片之间的范德瓦耳斯力相当时，就能剥离出石墨烯，最后再通过分离、纯化就能得到石墨烯粉体。以上这种制备石墨烯的方法称为液相剥离法。 石墨烯的启示作用不仅仅体现在促使我们去发现更多二维材料，其影响范围已经超出了材料学科，延伸到电子、物理、化学和生物等诸多学科领域。 从生命起源到工业时代，新型碳材料石墨烯的出现会带来怎样的变革？碳材料的发展与文明进步息息相关。新型碳材料石墨烯的出现，会带来怎样的变革？本书回顾了石墨烯的发现历程，直面关于石墨烯“一股脑吹捧”与“一棒子打死”的偏见，阐释如何正确认识石墨烯的过去、现在和未来，以及石墨烯对学术界、产业界带来的深远意义。值得一读。

酷爱化学的儿子爱不释手的睡前读物，非常好看的一本书。

让普通人能比较快速容易的了解石墨烯。不错的科普书籍