图3石墨烯结构图图4 纳米碳材料的结构衍化示意图

1。2。3石墨烯的性质

    石墨烯这种神奇的物理现象，使它能表现出许多特殊的物理化学现象。

1。 强度与柔韧性

由于石墨烯独特的六边形结构，石墨烯具有超级优异的强度和柔韧性，它的抗拉强度能达到125GPa，弹性模量能达到1。1TPa，杨氏模量约为42N/m2。形象的来说，面积为1m2的石墨烯层片能够承受4公斤的重量，它的强度是普通钢的100倍[3]。

2。 导电性文献综述

构成石墨的碳原子有四个价电子，每个碳原子都贡献一个未成键的π电子，这些π电子与平面成垂直的方向形成π轨道，π电子可以在晶体中自由移动，所以石墨烯有超级好的导电性。石墨烯的电子迁移率能够达到2×105cm2/V·s，是硅中电子迁移率的140倍，比砷化镓的电子迁移率大20倍，温度稳定性高，电导率可达108Ω/ m，面电阻约为31Ω/sq（310Ω/m2），比铜或银更低，是室温下导电最好的材料[3]。

3。 光学性质

单层石墨烯对可见光以及近红外波段光垂直的吸收率仅为 2。3%，对所有波段的光无选择性吸收。线性光学性质：单层石墨烯的吸光率很高，对从可见光到太赫兹宽波段每层吸收 2。3% 光。非线性光学性质：当入射光的强度超过某一临界值时，石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器[3]。

4。 除了上述的物理性质，石墨烯还有很多化学性质，例如氧化性、还原性、芳香性、溶解性等。

1。2。4掺氮石墨烯

结构完整的二维石墨烯晶体表面呈惰性状态，化学稳定性高，与其他介质的相互作用较弱，并且石墨烯片之间有很强的分子间作用力，十分容易产生聚集，这样就使得石墨烯难以溶解在水中和有机溶剂中。另外，石墨烯没有能带，不是半导体，因此这给科学家们继续研究石墨烯带来了困难，因而阻碍了石墨烯的发展和应用。通过科学家们的不断努力，发现石墨烯掺氮可以打开能带，还可以调整导电类型，并改变石墨烯的电子结构，提高石墨烯的导电性能和稳定性。另外，在石墨烯的碳网结构中引入含氮原子结构，可以增加石墨烯表面吸附金属粒子的活性位，从而增强金属粒子与石墨烯的相互作用[4]。