石墨烯材料在水處理領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢(shì)

作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”。科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”，極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。環(huán)保科研人員也興趣盎然，在這種單原子薄膜上“精工細(xì)作”，他們相信，石墨烯在潔水去污、凈化環(huán)境等方面，蘊(yùn)含著巨大的潛力。

石墨烯（Graphene）

是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六邊形呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。想象一下，每一個(gè)碳原子，與周圍三個(gè)鄰居以共價(jià)鍵連接，一層碳原子就這樣構(gòu)成了一個(gè)由無數(shù)個(gè)六邊形組成的二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此時(shí)，小編建議您回想一下足球球門六邊形球網(wǎng)的樣子。

海姆與諾沃肖洛夫贈(zèng)送給瑞典諾貝爾博物館的石墨、石墨烯電晶體與“簽名款”膠帶

石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實(shí)驗(yàn)室從石墨中分離出石墨烯，從而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因此共同分享了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

說到這一分離過程，小編不得不驚嘆：某些偉大的創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)，是極富靈動(dòng)的頭腦 + 奇妙想象和實(shí)踐的過程。海姆和團(tuán)隊(duì)成員偶然地發(fā)現(xiàn)，將石墨片放置在塑料膠帶中，折疊膠帶粘住石墨薄片的兩側(cè)，撕開膠帶，薄片也隨之一分為二。不斷重復(fù)這一過程，就可以得到越來越薄的石墨薄片，其中由一層碳原子構(gòu)成就是石墨烯，因此被媒體稱為“膠帶撕出的諾貝爾獎(jiǎng)”。

“能屈能伸”的石墨烯

石墨烯由單層原子構(gòu)成的。碳原子之間相互連接成六角網(wǎng)格。這種結(jié)構(gòu)，就使得石墨烯彎曲靈活，變幻無窮。鉛筆里用的石墨就相當(dāng)于一層一層的石墨烯疊在一起，而富勒烯（足球烯、C60）可以看成是石墨烯按一定方式被團(tuán)成了一個(gè)球，碳納米管則是石墨烯卷成了筒狀。這就好比被搟好的面皮兒，可以做成千層餅、麻團(tuán)兒和卷餅。

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