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zxzj05

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[资源] 通过可逆加氢作用控制石墨烯的性能：石墨烷的证据

论文作者：D.C. Elias, R.R. Nair, T.M.G. Mohiuddin等。期刊：Science

加氢作用是加入的氢原子通过与其他原子共享其唯一的电子形成化学键的过程。有机化学家通过加氢作用将不饱和脂肪转化为饱和脂肪，以及将烯烃转化为烷烃。英国研究人员Elias等发现在凝聚态物质中可以实现相似的过程。将氢加入到石墨烯（graphene）——排列在六角晶格中的单层碳原子，是最薄的导电材料——将其转变为石墨烷（graphane），一种具有与石墨烯非常不同的物理性质的新材料。

Elias等首次实验合成了石墨烷，表明石墨烯的表面具有化学活性，产生能带。同时发现石墨烯的化学改性是可逆的，石墨烯的原有性质可以通过将加氢试样在高温下退火的得到很大恢复。

石墨烯的可逆加氢作用的证实是扩展石墨烯用于器件的重要一步。如将石墨烯用于氢燃料电池技术中的氢贮存，因为石墨烷具有很高的氢密度。这种具有带隙的极薄材料可以用于纳米电子学。

（Science 323, 610 (2009)，Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane，D. C. Elias, et al.）

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