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石墨烯是什么东西(石墨粉价格多少钱一吨)
1石墨烯是什么东西对人体有什么危害吗
石墨烯以及氧化石墨烯是很昂贵的实验原料,以目前的技术而言,难以应用在量产的民用品中,更不要说耗材了。而导致肺部症状的所谓“石墨烯”,并不是真正意义的石墨烯,更有可能只是活性炭罢了。
孙亚飞
清华大学化学博士
最近十几年,石墨烯一直是材料学界的宠儿。这两年伴随着疫情的蔓延,有一些防疫用品竟也开始宣称使用了石墨烯原料,在市场上收获了不小的利润。
有意思的是,一度风光无限的石墨烯却也遭遇了滑铁卢,网络上出现了很多有关石墨烯口罩、石墨烯棉签会导致肺部疾病的传闻,并有人整理了氧化石墨烯(GO,石墨烯的衍生品)的各项罪状,大有一种秋后算账的架势。从内容上看,氧化石墨烯似乎已经被当成了生化武器。
图注:网传关于石墨烯的内容,氧化石墨烯似乎已经被当成了生化武器。
这些说法,从材料学的角度来说,可以说是漏洞百出。比如GO可能被5G频率激活,实际上就是无稽之谈,因为氧化石墨烯不是有机物,更不是具有生命功能的分子,它自然也就没有生物意义上的活性或非活性之说。甚至在列表中,本身就存在一些矛盾的说法,比如GO在口中会产生金属味,但是后面又说到它会导致味觉和嗅觉丧失。显然,这不过是某些无聊的人编写的笑话,讽刺那些把石墨烯或氧化石墨烯概念胡乱应用在各种领域的做法,只不过有些人把这些匪夷所思的说法当了真。
实际上,只需要反向思考这个问题就能明白这些说法有多荒谬——如果GO是一种化学武器,且同时具备这么多离奇的效果,那么投毒者有必要把它加工成棉签、口罩,甚至是花费九牛二虎之力,把它加入到疫苗之中吗?直接投在食物中,岂不是更简单?话说回来,我们来聊聊石墨烯是怎么和新冠疫情扯上关系的。
一、石墨烯是什么,它是怎么火起来的呢?
相信经过这么多年的宣传,很多人对石墨烯这个名词已经不陌生了,本质上它就是单层的石墨。
石墨是单纯由碳元素形成的一种晶体结构,生活中十分常见。例如铅笔芯,主要就是由石墨和黏土构成,石墨越多则笔芯越软,但写出来的字颜色却会更深。石墨之所以能够写字,主要就是因为它是片状结构,层与层之间很容易错位,在纸上摩擦的时候,就会留有痕迹。
每一片石墨都只有单层原子那么厚,因为化学性质类似于烯,便有了石墨烯的称号。这就意味着,哪怕厚度只有一毫米的石墨,它都是由多达上百万层石墨烯组成。
单层的石墨烯很不稳定,很容易团聚在一起,所以很久以来,并没有人相信真的可以获取这种物质。
2004年,英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·海姆想出一种奇特而又简单的办法,把石墨放在两层胶带中间,通过撕胶带使石墨越来越薄的方式,居然第一次获得了石墨烯材料。凭着这个发明,他获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯一经问世,就因为它出色的性能吸引了材料学家的关注。例如它保留了石墨良好的导电性,但是因为只有单层原子那么厚,在超导性能方面极为突出。我国的天才科学家曹原在留学麻省理工学院期间,就以石墨烯为研究对象,深入探讨了超导的内在原理,连续发表多篇顶级期刊,震惊世界。
不过,纯粹的石墨烯应用起来比较困难,因为它没有活泼的化学基团。因此,一般的做法是将石墨烯用浓酸处理,使其成为氧化石墨烯,这样就可以和其他一些物质发生作用了。
尽管如此,石墨烯与氧化石墨烯还是没能走向民用品,因为它们的价格实在是太昂贵了,而且它的那些特殊性能,通常也不是民用品所需。至于市面上那些所谓的石墨烯产品,基本都是源于虚假宣传。
二、防疫用品里的“石墨烯”是怎么回事儿?
事情的起因,其实是因为加拿大卫生部的一项警告[1]。
2021年4月,加拿大卫生部称,一些人在佩戴了某口罩后,肺部出现症状,像是吸了猫毛一样不舒服。这些口罩都有个共同的特点,就是在口罩的包装上标有石墨烯(graphene)字样。研究发现,这些“石墨烯颗粒”会被肺部吸入。
相信很多人看到这里都会发现两个疑点:石墨烯为什么要被做成粉末放在口罩里?哪家口罩生产商这么土豪,竟能用石墨烯制作口罩?
其实这些问题也不难回答,只要找到加拿大相关文件的原文就可以了。
在这些资料中,赫然出现了如下内容:
翻译过来就是说,这些口罩是由中国山东某公司生产,标称含有“生物质石墨烯”。想不到居然成了我们出口给国外的产品,这多少有些令人意外。
这件事显然没有到此为止,因为我们还要追问,山东某公司是怎么生产的石墨烯口罩呢?
在该企业的官网上,不难找到关于生物质石墨烯的相关介绍,原来是用秸秆加工而成,但是产品图片中的这个黑色粉末,似乎有些不寻常。
图注:企业官网上的产品图片
继续查找该企业的专利技术,可以很容易找到这种生物质石墨烯的生产技术,倒是也有模有样。
只是仔细看过流程之后,就会令人感到好奇,这生产出来的到底是石墨烯呢,还是纳米级的活性炭呢?众所周知,活性炭也是碳元素的单质,本质上就是未能形成结晶的石墨,具有多孔结构。相比于制备难度很高的石墨烯而言,活性炭的制作并不困难。
进一步查询,还可以发现,早在2015年,这篇专利还存在疑问。简单归纳就是,参与发明的团队亲口承认,这一技术并不成熟[2]。
最后还有一点疑问,石墨烯固然性能优异,但是这些性能主要都是在电磁学和力学方面,它并不是抗菌能手,具有高吸附性的活性炭才是。
不恰当的命名方式,不成熟的制备技术,加上石墨烯口罩宣传的抗菌技术,都指向了同一个结论,就是这里的石墨烯,本质上就是一种更精细的活性炭。所谓的“石墨烯口罩”,原本就是一场乌龙,这也就难怪加拿大卫生部会调查出上述结果了。活性炭口罩在国内并不罕见,长期佩戴的确存在吸入颗粒的风险,因此,针对防疫需求,最简单的无纺布口罩反而更为合适。
总之,石墨烯以及氧化石墨烯是很昂贵的实验原料,以目前的技术而言,难以应用在量产的民用品中,更不要说耗材了。而导致肺部症状的所谓“石墨烯”,并不是真正意义的石墨烯,更有可能是活性炭而已。

石墨烯是什么东西(石墨粉价格多少钱一吨)
2石墨烯是什么东西
二维碳纳米材料。
石墨烯是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
石墨烯内部结构
石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键,并有如下的特点:碳原子有4个价电子,其中3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键,新形成的π键呈半填满状态。
研究证实,石墨烯中碳原子的配位数为3,每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米,键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外,每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似),因而具有优良的导电和光学性能。
3石墨烯是什么东西
1、石墨烯是一种新型纳米材料,是一种二维晶体,由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体,被称为“黑金”、“新材料之王”,具有良好的透光性,被认为是一种未来革命性的材料。
2、手机使用技巧:以小米10为例,手机是支持护眼模式的,若用户想要开启的话,只需打开手机,从手机桌面找到设置选项并打开。
3、进入到手机系统设置页面后打开显示选项,接着就可以在显示页面看到护眼模式选项了,点击打开,然后选择开启就可以了。
4、小米10是可以设置息屏时钟的,若用户想要开启手机息屏时钟,只需开启息屏显示功能即可,具体只需在系统设置页面打开息屏与锁屏选项。
5、接着将息屏显示选项后面的开关点击开启,开后点击息屏样式,然后选择一个自己喜欢的息屏时钟样式就可以了。
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4石墨烯是什么材料石墨烯是什么东西
石墨烯是一种以sp_杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯的优点:
石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热等特性。它是目前为止导热系数最高的材料,具有非常好的热传导性能,所以它被大量运用在全新的采暖行业。石墨烯的用途:
1、制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料,这种特性尤其适合于高频电路,石墨烯将是硅的替代品,可用来生产未来的超级计算机,使电脑运行速度更快、能耗降低。
2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来,那时卫星就成了有线的风筝,科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料,这就是石墨烯。


