一、物理性質(zhì)
    1.強度與柔韌性
    抗拉強度和彈性模量分別為125GPa和1.1TPa，楊氏模量約為42N/m2，面積為1m2的石墨烯層片可承受4 kg的質(zhì)量，其強度約為普通鋼的100倍，用石墨烯制成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量，是目前已知的強度最大的材料。
    2.導(dǎo)電導(dǎo)熱性
    石墨烯最重要的性質(zhì)之一就是它獨特的載流子特性和無質(zhì)量的狄拉克費米子屬性。其電子遷移率可達到2×105cm2/V·s，約為硅中電子遷移率的140倍，砷化鎵的20倍，溫度穩(wěn)定性高，電導(dǎo)率可達108Ω/ m,面電阻約為31Ω/sq（310Ω/m2），比銅或銀更低，是室溫下導(dǎo)電最好的材料。比表面積大（2630m2/g），熱導(dǎo)率（室溫下是5000W·m-1·K-1）是硅的36倍，砷化鎵的20倍，是銅（室溫下401W·m·K）的十倍多。極高的強度與柔韌性，室溫下最好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性使得石墨烯成為ITO（氧化銦錫）的理想替代材料，并在柔性導(dǎo)電薄膜材料方面有重要應(yīng)用。
    另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)可以通過電場作用改變化學(xué)勢而被觀察到，而Novoselov等在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應(yīng)。
二、光學(xué)性質(zhì)
    單層石墨烯對可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅為 2.3%，對所有波段的光無選擇性吸收。
    線性光學(xué)性質(zhì)：單層石墨烯的吸光率很高，對從可見光到太赫茲寬波段每層吸收 2.3% 光。
    非線性光學(xué)性質(zhì)：當(dāng)入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器。
三、化學(xué)性質(zhì)
    氧化性：可與活潑金屬反應(yīng)，或是在空氣中被氧化
    與活潑金屬反應(yīng)，相當(dāng)于打開部分雙鍵：
    8C+K=C8K
    在空氣中高溫被氧化：
    2C+O2=2CO 或C+O2=CO2
    還原性：可被氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片
    4HNO3+C=4NO2+CO2+2H2O
    穩(wěn)定性：石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌，當(dāng)施加外力于石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力，從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性。另外，石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發(fā)生散射。由于原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發(fā)生擠撞，石墨烯內(nèi)部電子受到的干擾也非常小
    芳香性：石墨烯具有芳香性，具有芳烴的性質(zhì)
    溶解性：在非極性溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性
    其他性質(zhì)：可以吸附和脫附各種原子和分子 ，具有超疏水性和超親油性

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