在奇妙的科学世界中，有一种我们日常生活中难以接触到的物质——石墨烯。石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，它的导电和光学性能优良，且具有许多令人难以置信的特性。

石墨烯由英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用微机械剥离法从石墨中分离出来，他们因此共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。这种材料的生产方法主要有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，而其薄膜生产方法则主要为化学气相沉积法（CVD）。

石墨烯的强度已知为最高之一，同时具有出色的韧性和可弯曲性。其理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。经氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。此外，由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，经氧化得到功能化石墨烯后，石墨纸会异常坚固强韧。

1、石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，这使其成为为止导热系数最高的碳材料。同时，石墨烯的弹道热导率可以使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移。

石墨烯的化学性质与石墨类似，可以吸附并脱附各种原子和分子。这些原子或分子可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却能保持很好的导电性。然而，当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此我们可以利用石墨的性质推测石墨烯的性质。例如，石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp2碳原子变成sp3杂化。

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