2019三支一扶考試內(nèi)容：最薄最堅(jiān)硬的物質(zhì)――石墨烯

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目前在生活中有兩種不同的物質(zhì)，但是它們都是由碳元素組成，分別是石墨和石墨烯。石墨是其中一種最軟的礦物，不透明且觸感油膩，石墨烯是目前已知導(dǎo)電導(dǎo)熱性能非常好的物質(zhì)，可以說石墨烯和石墨雖然是“兩兄弟”，但是他們的原理和在實(shí)際當(dāng)中的用途卻是大不相同。石墨是很久以前人類就已經(jīng)開始利用的物質(zhì)，而石墨烯是到目前為止我們生活中常見的一種新型材料。接下來我們來了解一下石墨烯的組成部分以及它的原理。

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，石墨烯雖然是新材料，但其本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。石墨烯看似組成部分比較復(fù)雜，但實(shí)際上我們?cè)谏�活中很多方面都運(yùn)用到了石墨烯。

首先石墨烯可以做成化學(xué)傳感器，這個(gè)過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據(jù)部分學(xué)者的研究可知，石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。 石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對(duì)周圍的環(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。同時(shí)新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領(lǐng)域。美國麻省理工學(xué)院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備中應(yīng)用。另外，石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時(shí)間長的問題，極大加速了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應(yīng)用鋪就了道路。

以上只是給大家列舉了石墨烯的兩種主要使用方式，石墨烯發(fā)展前景非常的好，未來科學(xué)家對(duì)石墨烯制備工藝的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，降低石墨烯制備成本使其優(yōu)異的材料性能得到更廣泛的應(yīng)用，并逐步走向產(chǎn)業(yè)化。石墨烯有望在諸多應(yīng)用領(lǐng)域中成為新一代器件，為了探尋石墨烯更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，還需繼續(xù)尋求更為優(yōu)異的石墨烯制備工藝，使其得到更好的應(yīng)用。 其已成為當(dāng)前眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)促使科學(xué)家們不斷對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的探索與研發(fā)，未來石墨烯必將被更廣泛的應(yīng)用到各領(lǐng)域中。

題目：下列選項(xiàng)中關(guān)于石墨烯說法錯(cuò)的是()

A、石墨烯過濾器比其他海水淡化技術(shù)要使用的多

B、零能隙的半導(dǎo)體主要是雙層石墨烯

C、石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料

D、石墨烯是一種零距離半導(dǎo)體

答案：B。解析：零能隙的半導(dǎo)體主要是單層石墨烯，這種電子結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響到氣體分子在其表面上的作用。單層石墨烯較體相石墨表面反應(yīng)活性增強(qiáng)的功能是由石墨烯的氫化反應(yīng)和氧化反應(yīng)結(jié)果顯示出來的。