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石墨烯的廣泛應用

日期：2016-5-24 15:54:55 作者：流量：

石墨烯的廣泛應用：

微電子：　微電子技術是高科技和信息產(chǎn)業(yè)的核心技術。微電子產(chǎn)業(yè)是基礎性產(chǎn)業(yè)，之所以發(fā)展得如此之快，除了技術本身對國民經(jīng)濟的巨大貢獻之外，還與它極強的滲透性有關。隨著集成電路技術的發(fā)展，使整機、電路與元件、器件之間的明確界限被突跛，器件問題、電路問題和整機系統(tǒng)問題已經(jīng)結合在一起，體現(xiàn)在一小塊硅片上，這就形成了固體物理、器件工藝與電子學三者交叉的新技術學科一微電子學。但是隨著微電子學的發(fā)展，新的極限也顯現(xiàn)出來，石墨烯新材料為解決這個極限提供了可能性，并且石墨烯芯片已經(jīng)制造了出來，唯一需要突破的就是工業(yè)化，只要這個問題得到解決就會迎來計算機新的技術革命。

電子導線：美國一聯(lián)合研究小組稱，他們在利用石墨烯制造納米電路領域獲得了突破：設計出了簡便、快速的納米電線制造方法，能夠調(diào)諧石墨烯的化學特征，使氧化石墨烯從絕緣物質(zhì)變成導電物質(zhì)。這被認定為石墨烯電子學領域的一項重要發(fā)現(xiàn)，相關研究報告發(fā)表在6月11日出版的《科學》雜志上。納米電路的員之所以對于石墨烯的研究頗具熱忱，是因為與硅相比，電子在石墨烯內(nèi)移動時會受到更小的阻力，而硅晶體管的尺寸也已經(jīng)接近了相關物理定律研究人的極限。雖然石墨烯納米電子學可比硅基電子學速度更快且消耗更少的能量，但此前無人知曉如何制造可擴展或可重復的石墨烯納米結構。

導電涂料：石墨烯的導電性和可分散性決定了石墨烯在導電涂料中的應用，唯一需要的就是成本的突破，但是高端涂料的應用值得期待。

傳熱：美國加州大學河濱分校的一項研究顯示，一層排列成蜂窩狀的碳原子（即石墨烯）的導熱性能優(yōu)于碳納米管。普通碳納米管的導熱系數(shù)為3000～3500 W/m·K，金剛石為1000～2200 W/m·K，而本研究得到的一層石墨烯的導熱系數(shù)高達5300 W/m·K。研究人員將常規(guī)的接觸式測試方法改進為非接觸式，把石墨烯片層放置于刻有溝槽的襯底上（如上圖），利用拉曼光譜分析得出所需數(shù)據(jù)。該工作將石墨烯的應用領域擴展到光電、光子和生物工程等的熱處理材料，相關研究工作發(fā)表在2月20日出版的《納米快報》網(wǎng)絡版11上。

石油化工：

分子篩是結晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子篩分子尺寸大�。ㄍǔ�0.3~2.0 nm）的孔道和空腔體系，從而具有篩分分子的特性。分子篩吸濕能力極強,用于氣體的純化處理,保存時應避免直接暴露在空氣中。分子篩忌油和液態(tài)水。使用時應盡量避免與油及液態(tài)水接觸。分子篩為粉末狀晶體，有金屬光澤，硬度為3～5，相對密度為2～2.8，天然沸石有顏色，合成沸石為白色,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達300～1000m2/g，內(nèi)晶表面高度極化，為一類高效吸附劑，也是一類固體酸，表面有很高的酸濃度與酸強度，能引起正碳離子型的催化反應。當組成中的金屬離子與溶液中其他離子進行交換時，可調(diào)整孔徑，改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì)，從而制得不同性能的分子篩催化劑。

催化劑：在化工生產(chǎn)、科學家實驗和生命活動中，催化劑都大顯身手。例如，硫酸生產(chǎn)中要用五氧化二釩作催化劑。由氮氣跟氫氣合成氨氣，要用以鐵為主的多分組催化劑，提高反應速率。在煉油廠，催化劑更是少不了，選用不同的催化劑，就可以得到不同品質(zhì)的汽油、煤油。汽車尾氣中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用鉑等金屬作催化劑可以迅速將二者轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和氮氣。酶是植物、動物和微生物產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì)，生物體的化學反應幾乎都在酶的催化作用下進行，釀造業(yè)、制藥業(yè)等都要用催化劑催作。

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