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        2019三支一扶考試內容-公基:最薄最堅硬的物質——石墨烯

        2019-07-23 14:42:27| 來源: 邯鄲中公教育

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        目前在生活中有兩種不同的物質,但是它們都是由碳元素組成,分別是石墨和石墨烯。石墨是其中一種最軟的礦物,不透明且觸感油膩,石墨烯是目前已知導電導熱性能非常好的物質,可以說石墨烯和石墨雖然是“兩兄弟”,但是他們的原理和在實際當中的用途卻是大不相同。石墨是很久以前人類就已經開始利用的物質,而石墨烯是到目前為止我們生活中常見的一種新型材料。接下來我們來了解一下石墨烯的組成部分以及它的原理。

        石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,石墨烯雖然是新材料,但其本來就存在于自然界,只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。石墨烯看似組成部分比較復雜,但實際上我們在生活中很多方面都運用到了石墨烯。

        首先石墨烯可以做成化學傳感器,這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的,根據部分學者的研究可知,石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。 石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。同時新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。美國麻省理工學院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板,可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本,這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。另外,石墨烯超級電池的成功研發,也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題,極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。

        以上只是給大家列舉了石墨烯的兩種主要使用方式,石墨烯發展前景非常的好,未來科學家對石墨烯制備工藝的不斷優化和改進,降低石墨烯制備成本使其優異的材料性能得到更廣泛的應用,并逐步走向產業化。石墨烯有望在諸多應用領域中成為新一代器件,為了探尋石墨烯更廣闊的應用領域,還需繼續尋求更為優異的石墨烯制備工藝,使其得到更好的應用。 其已成為當前眾多學者研究的熱點。其優異的光學、電學、力學、熱學性質促使科學家們不斷對其進行進一步的探索與研發,未來石墨烯必將被更廣泛的應用到各領域中。

        題目:下列選項中關于石墨烯說法錯的是()

        A、石墨烯過濾器比其他海水淡化技術要使用的多

        B、零能隙的半導體主要是雙層石墨烯

        C、石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料

        D、石墨烯是一種零距離半導體

        答案:B。解析:零能隙的半導體主要是單層石墨烯,這種電子結構會嚴重影響到氣體分子在其表面上的作用。單層石墨烯較體相石墨表面反應活性增強的功能是由石墨烯的氫化反應和氧化反應結果顯示出來的。

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        (責任編輯:溫丙昱)
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