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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 石墨烯边缘碳原子为什么不结合其他原子（比如：氢）
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lemoine0103

金虫 (小有名气)

[求助] 石墨烯边缘碳原子为什么不结合其他原子（比如：氢） 已有1人参与

我们都知道石墨烯是sp2杂化碳原子构成的纯二维材料，但是石墨烯边缘的碳明显处于悬空状态或者有多余未成对的电子（不知道这样说是否准确），那石墨烯边缘的碳到底处于什么状态，为什么不和氢结合？
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1楼 2015-07-10 18:20:37
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黄治浩

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
lemoine0103: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2015-07-18 17:10:29
边缘是可以氢化的，边缘态，如扶手型，锯齿形都会对石墨烯的性质产生影响，特别是做成量子点时，边界和尺寸都会对输运性质产生很大的影响。边缘效应有时候可以造成在石墨烯中引入局域态，相当于引入杂质
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风继续吹
2楼2015-07-16 17:06:50
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lemoine0103

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 黄治浩 at 2015-07-16 17:06:50
边缘是可以氢化的，边缘态，如扶手型，锯齿形都会对石墨烯的性质产生影响，特别是做成量子点时，边界和尺寸都会对输运性质产生很大的影响。边缘效应有时候可以造成在石墨烯中引入局域态，相当于引入杂质

既然边缘可以氢化 那比例大概有多少呢 我认为应该只有少部分可以氢化吧（不然现在的模型图全都是错的） 那另外那些未氢化的边缘碳原子又是为什么能稳定存在呢
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3楼2015-07-17 12:13:55
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黄治浩

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by lemoine0103 at 2015-07-17 12:13:55
既然边缘可以氢化 那比例大概有多少呢 我认为应该只有少部分可以氢化吧（不然现在的模型图全都是错的） 那另外那些未氢化的边缘碳原子又是为什么能稳定存在呢...

首先严格意义上的二维材料是不存在的会弯曲变形，朗道等人已经证明过，我们现在用的石墨烯都是依附在衬底上，石墨烯sp2轨道杂化后形成 离域大派健，z方向形成pz轨道，所以 导电好，个人认为，边缘多余电子可以氢化，化学实验方面已经很多人在做，也可以有悬挂健，这在晶体的表面处都是很正常的。表面悬挂健电子配对有表面态是很正常的。至于边缘对石墨烯的影响很多人都在计算，具体的不好说。关键得看实验测量数据，影响石墨烯的输运性质的因数太多了。
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风继续吹
4楼2015-07-18 12:16:44
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