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石墨烯与普通石墨有什么区别?

1.为什么石墨烯与普通石墨的物理化学性质有着很大的区别?是因为派电子共轭嘛?

际上石墨烯就是普通石墨中的一层,都具有pi电子共轭。之所以与普通石墨的物理化学性质差别较大,主要是因为单层的石墨即石墨烯,失去了与其他石墨层的层间耦合,从而导致两者的能带结构尤其是影响物理和化学性质的费米面附近的电子结构出现显著不同,表现在宏观的物理和化学性质上出现较大的差别。此外,单层石墨烯具有极大的比表面积,这也是与普通石墨化学性质差别的一个很重要的因素。最近物理学家们发现将两层石墨烯叠在一起,如果它们之间旋转一个特定的小角度(也被称为魔角),将会发生十分巨大的性质改变,使原本并不超导的石墨烯变成超导体。这正是石墨烯这一类二维材料的神奇之处。目前在这方面的研究方兴未艾,还有很多有趣且重要的奇特性质有待发现。

(赵爱迪 中国科学技术大学)

2.元素周期表中过渡元素的熔沸点有没有类似于碱金属和卤族元素的变化规律呢?

过渡金属元素的熔沸点没有类似碱金属或卤素那样的变化规律,但也不是完全没有规律可循,还是有一定的规律的。我们可以看到,稳定元素中,熔沸点与元素单质密度有一定的相关性,高熔点元素聚集在在第6周期的W元素附近,这些元素也基本上都是密度最大的金属。而周期表中随着与W元素的远离,熔点大致上呈降低的规律,但也并不完全线性。

(赵爱迪 中国科学技术大学)

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