（3）可以被加工容易被塑造和对光反应的性能。 由于以上的独特性能，导电聚合物不但有实验探究的意义，也有实际应用

的需求，其应用会十分广泛。

1。2。4  导电聚合物的应用

目前，人们对于具有复合功能的高分子材料的需求越来越大，而导电聚合 物由于其优异的性质，可以应用于很多方面。由于其优异的导电性，可以应用 于冲放电电池，超级电容器，电磁装置；由于其电致变色性能，可以应用于电 致变色窗、防炫目后视镜、隐身材料；由于其光学性能，可以应用于发光二极 管等领域。

1。3 石墨烯的概念

最早在 Partoens 的研究中 ，当出现石墨烯的层数的最多只有十层的情况下， 这时会表现的电子结构相对一般的三维石墨相异。在这种情况下层数为十层以 下 的 石 墨 材 料 （ Graphene 和 Few-layer graphenes ） 被 概 括 为 石 墨 烯 材 料

（Graphehes）[13]。 现在已知的是零维的富勒稀可以经由石墨烯（Graphenes）热解变成，若是

卷曲就可以形成一维的碳纳米管，而三维的石墨则是由叠加形成。

1。3。1  石墨烯的研究历史及背景

石墨烯的研究拥有这一段不算短的时间。在 20 世纪的四十年代，P。 Wallance 就对它的结构进行了初步探究[14]。J。W。 McClure 在 1956 年计算取得了石墨烯的 波函数方程，他使用的是数学计算的方法[15]。但在 20 世纪 60 年代初，L。 Pauling 对石墨烯的电性能提出了质疑[16]。在 1984 年，关于石墨烯的 Dirac 公式由 Semenoff 得出[17,18]。直到 1987 年，石墨烯才被首次冠以“graphene”的名字。 最终在 2004 年，英国曼彻斯特大学的盖姆等人对高温裂解石墨使用胶带持续撕 揭，第一次得到了接近完美的石墨烯[19,20]，并从中研究了之前所不知的电学性 质。这才开始了全世界对石墨烯大规模的更深层次的研究，推动了石墨烯研究 的发展。

1。3。2 石墨烯的特性

石墨烯作为二维晶体，由于结构的独特性，使得其具有优异的光学、热学、 力学以及电学。

(1) 光学性能

石墨烯的光学性能十分优异，经研究在红外光射入单层石墨烯分子中的时 候，入射光和反射光的高度一致表明了光的强度以及波长并没有受到石墨烯的 影响。而随着层数的不断增加，吸收光的程度也随之线性增加，这表明了只有 C 原子本身影响光的性能并吸收光。经过研究后可以得出的结论是石墨烯具有 良好的透光率，以及对光的高保真性，这样石墨烯就可以被广泛的应用在光学 材料以及柔性透明导电复合材料中。

(2) 热学性能

石墨烯的热学性能非常优异，具有极强的热导率。经过研究后发现，热导 率随着石墨烯层数的增加而下降，使用经常以单层石墨烯的应用来提高热导率， 目前在超级发动机器件、微热电器件领域有不错的前景。

(3) 力学性能

石墨烯结构稳定的原因是单层原子厚度，蜂窝网结构。蜂窝网结构就表明 了 C 原子之间网状的连接可以加强石墨烯的承受力度，有力施加在上面的时候 力可以被分向多个方向，再加上各原子之间的柔韧连接，这样就保证了内部结 构的稳定。石墨烯是已知的强度最大的物质，单位体积可以承受巨大的压力。 这样石墨烯材料可以应用在涂料，建材等建筑材料中以及力学传感器等原件中。 (4) 电学性能

石墨烯的导电性很优异，电子在石墨烯中的移动速度很快，最大的运动速 度达到了 106 m/s。而上述石墨烯的力学性能优异，结构稳定，内部的空间很难 因为外力的改变而变化，所以电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外 来原子而发生散射[21]。