三维石墨烯的自组装制备与表征
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电化学法制备石墨烯
电化学法制备石墨烯电化学法制备石墨烯石墨烯（Graphene，GN）是由sp2杂化C原子组成的具有蜂窝状六边形结构的二维平面晶体。
石墨烯独特的结构特征使其具有优异的物理、化学和机械等性能，在晶体管太阳能电池传感器、锂离子电池、超级电容器、导热散热材料、电发热膜、场发射和催化剂载体等领域有着良好的应用前景。
石墨烯的制备方法对其品质和性能有很大影响，低成本、高品质、大批量的制备技术是石墨烯能得到广泛应用的关键。
现有制备石墨烯的方法有很多，包括机械剥离石墨法、液相剥离法、溶剂热合成法、化学气相沉积法、外延生长法和电化学法等。
其中，电化学方法因其成本低、操作简单、对环境友好、条件温和等优点而越来越受到人们的关注。
据最新研究报道，通过电化学方法制备的石墨烯可以达到克量级，这为石墨烯的工业化生产带来了曙光。
电化学制备技术则是通过电流作用进行物质的氧化或还原，不需要使用氧化剂或还原剂而达到制备与提纯材料的目的，具有生产工艺简单、成本低、清洁环保等优点，已在冶金、有机与聚合物合成、无机材料制备等方面得到广泛应用。
而且通过电化学电场作用，可以实现外在电解液离子（分子）对一些层状材料的插入，如锂离子电池石墨负极充电时就是锂离子在石墨层间的插入及石墨层间化合物的电化学制备。
根据电化学原理主要有两种路线制备石墨。
1、通过电化学氧化石墨电极可得氧化石墨烯，再通过电化学还原以实现电化学或化学氧化的氧化石墨烯的还原而得到石墨烯材料。
2、采用类似液相剥离，但施以电场力作用驱动电解液分子以电化学方式直接对石墨阴极进行插层，使石墨层间距变大，层间范德华力变弱，以非氧化方式直接对石墨片层进行电化学剥离制备得到石墨烯。
电化学法制备石墨烯的优势主要为：1）与普通化学氧化还原法相比，不需要用到强氧化剂、强还原剂及有毒试剂，成本低，清洁环保；2）通过电化学方式，在氧化时可以更多地以离子插入方式剥离而减少氧化程度降低对石墨烯结构的破坏，电化学还原时则能更彻底还原，因此制得的石墨烯具有更好的物理化学性质；3）以石墨工作电极为阴极进行非氧化直接剥离时，石墨片层结构没有受到破坏，可以得到与液相或机械剥离法一样高品质的石墨烯片，但因为电化学的强电场作用，比单纯的溶剂表面作用力或超声作用力要大得多，剥离的效率更高，与液相或机械剥离法相比，电化学剥离易实现高品质石墨烯批量制备；4）电化学制备过程中，电流与电压很容易精确控制，因此容易实现石墨烯的可控制备与性能调控，而且电化学法工艺过程与设备简单，容易操作控制；5）与CVD 及有机合成法相比，电化学法采用石墨为原料，我国石墨产量居世界前列，原料丰富成本低廉，不需要用到烯类等需大量进口的高价石化原料。
化学气相沉积 三维石墨烯
化学气相沉积三维石墨烯
化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）是一种制备
三维石墨烯的方法。
它是一种基于化学气相反应的加工过程，通过在
高温下加入化学气体来生成石墨烯晶体。
具体步骤如下:
1. 准备基底：通常是一块金属片或者玻璃基板，需要在上面涂上
一层金属催化剂，通常使用镍(Ni)、铜(Cu)或钯(Pd)。
2. 加热：将基底放入反应炉中，并加热到高温，通常介于750℃
和1,050℃之间。
3. 通入气体：向反应炉中通入含有碳源的气体，例如甲烷（CH4）或乙烯（C2H4），以及焦炭气（H2）作为还原剂。
4. 化学反应：碳源气体在金属催化剂表面分解，生产出碳原子，
进而在金属表面上自组装成石墨烯晶体。
5. 结晶：在高温和低压的环境中，石墨烯晶体可以在金属催化剂
表面结晶。
6. 分离：一旦石墨烯晶体结晶完成，可以使用化学法或机械法将
其从金属催化剂表面分离出来。
总的来说，化学气相沉积是一种将石墨烯沉积在金属催化剂表面
的过程，可以制备出具有三维结构的石墨烯。
它具有制备工艺简单、
成本低廉、生产规模大等优点，因此在石墨烯质量控制、制备工艺优
化等方面有广泛应用前景。
石墨烯、3D石墨烯及其复合材料的研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第1期·168·化 工 进展石墨烯、3D 石墨烯及其复合材料的研究进展刘霞平，王会才，孙强，杨继斌（天津工业大学环境与化学工程学院，天津 300387）摘要：石墨烯是由单层碳原子紧密堆叠而成的蜂窝状材料，具有比表面积大、传热性能好、导电能力强等优点，普遍应用于各个领域。
但由于石墨烯使用过程中易团聚，导致其应用领域受限。
石墨烯组装而成的3D 石墨烯拥有更大的活性表面积等特性，近年来引发密切关注。
与此同时，石墨烯、3D 石墨烯改性成为当前探究的焦点。
本文在介绍石墨烯、3D 石墨烯的结构、性能及石墨烯制备的基础上，总结了3种复合材料的主要制备途径，并且分析了其合成方法的利弊。
重点探讨了它们在锂离子电池、燃料电池的电化学催化剂及传感器中的应用，简述了复合材料优良性能产生的机理。
提出在掺杂改性中应注意各元素掺杂量、掺杂比例、掺杂位点的确定等问题。
最后指出了石墨烯、3D 石墨烯及其复合材料的制备还面临不稳定、无法大规模生产、导电率低的瓶颈并对其在固态金属锂电池、透明电池、吸附材料等领域的发展前景做了展望。
关键词：石墨烯；3D 石墨烯；改性；团聚；复合材料中图分类号：TB33 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）01–0168–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0838Research progress of graphene and 3D graphene compositesLIU Xiaping ，WANG Huicai ，SUN Qiang ，YANG Jibin（School of Environmental and Chemistry Engineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ）Abstract: Graphene is a honeycomb material composed of a flat monolayer of tightly packed carbonatoms. It has large surface area ，good heat transfer performance ，and excellent conductivity ，and therefore is widely used in various fields. However ，graphene is easy to aggregate ，which greatly limits its applications. In recent years ，the graphene assembled 3D graphene has attracted lots of attention because of its large active surface area and other good characteristics. At the same time ，the modifications of graphene and 3D graphene have become the focus of current research. This paper introduced the structure and properties of graphene and 3D graphene and the preparation of graphene ，and then summarized the main preparation methods of three kinds of composites ，followed by the analysis of the advantages and disadvantages of the synthesis method. Special emphasis was devoted to their applications in lithium ion batteries ，electrochemical catalysts of fuel cells and sensors. The mechanism of the excellent performance of composite materials was briefly introduced. It is suggested that the doping amount ，doping ratio and the doping sites are key factors in the doping modification. Finally ，it was pointed out that the preparation of graphene and 3D graphene composites is also facing bottlenecks of instability ，unable to prepare in large scale and low conductivity. Finally ，its prospects in the development of solid metal lithium batteries ，transparent batteries ，adsorption materials and other fields were also discussed. Key words ：graphene ；3D graphene ；modification ；agglomeration ；composites@ 。
【精品文章】几种石墨烯复合材料制备方法及催化应用介绍
几种石墨烯复合材料制备方法及催化应用介绍
石墨烯具有独特的热、电和光学性能，并以高的比表面积性能，使其非常适于用作复合材料的理想载体。
目前，石墨烯基复合材料广泛应用于传感器、新能源、光催化、电容器、生物材料等领域，特别是在在光催化和电催化领域，具有广阔应用前景。
下面小编介绍石墨烯复合材料在催化领域应用。
一、石墨烯/TiO2复合材料
1、石墨烯/TiO2复合材料光催化性能
石墨烯作为TiO2光催化材料的载体，不仅可以提高催化材料的比表面积和吸附性能，还能够抑制TiO2内部光生载流子的复合，降低了电子-空穴对的重组率，从而促进TiO2的光催化性能，提高其利用效率，因此制备TiO2/石墨烯复合材料可以进一步提高材料的光催化活性。
石墨烯/TiO2复合材料光催化机理示意图
2、石墨烯/TiO2复合材料制备方法
目前，石墨烯/TiO2复合材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法和水热法等。
两种方法对于石墨烯的前体准备都是通过Hummers法得到氧化石墨烯，然后通过还原手段一步法得到还原氧化石墨烯/TiO2复合材料。
左图：石墨烯结构示意图；右图：氧化石墨烯结构示意图
（1）溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法通常是将钛的前体与氧化石墨烯溶液混合并搅拌均匀，氧化石墨烯通过氢键作用力与钛的前体结合并发生缩合、聚合反应最终形成具有Ti-O-Ti三维网络结构的凝胶，然后经过干燥、焙烧、研磨得到石墨烯。
理想石墨三维结构
理想石墨三维结构一、引言石墨，作为一种常见的碳材料，因其独特的二维结构和优异的物理化学性能而被广泛应用。
然而，在实际应用中，二维石墨材料存在着一些局限性，如层间容易发生滑移、不易堆叠等。
因此，研究理想石墨的三维结构对于拓展石墨材料的应用领域具有重要意义。
本文将重点介绍理想石墨三维结构的特点、制备方法以及应用前景。
二、理想石墨的三维结构模型理想石墨的三维结构模型通常采用B-型堆叠方式，其结构特点如下：1.层状结构：理想石墨由多个二维的石墨烯片层堆叠而成，每层石墨烯片层具有蜂窝状的六元环结构。
2.层间键合：在理想石墨的三维结构中，相邻的石墨烯片层通过较弱的范德华力相互作用，形成了稳定的层间键合。
3.晶体对称性：理想石墨具有高度的晶体对称性，其三维结构呈现出六方对称的特点。
总之，理想石墨的三维结构呈现出有序的堆叠方式和高度的晶体对称性。
这种结构特点为其在物理、化学和工程领域的应用提供了坚实的基础。
三、理想石墨三维结构的制备方法制备理想石墨三维结构的方法有多种，主要包括以下几种：1.高温热解法：在高温条件下，对碳源进行热解可生成石墨烯片层，随后通过控制热解条件和冷却速率等手段，使石墨烯片层自组装形成理想石墨的三维结构。
该方法具有较高的产量和纯度，是制备理想石墨三维结构的主要方法之一。
2.化学气相沉积法：通过控制反应温度、气体流量等参数，在基底表面沉积碳原子，并使其生长成石墨烯片层，最终形成理想石墨的三维结构。
该方法具有较高的生长速率和灵活性，可以用于制备特定形状和尺寸的石墨三维结构。
3.模板法：通过使用预先制备的模板作为生长基底，将碳源填充到模板中，经过一定时间的反应后取出碳源，即可获得具有特定形状和尺寸的理想石墨三维结构。
该方法具有操作简便、可控性高等优点。
四、理想石墨三维结构的应用前景理想石墨的三维结构在许多领域都具有广阔的应用前景。
例如，在储能领域，三维石墨烯材料可用于电池的电极材料和电化学储能材料，提高电池的能量密度和充放电性能；在复合材料领域，三维石墨烯材料可作为增强相和导电相，制备出高性能的复合材料；在传感器领域，三维石墨烯材料可用于气体传感器、生物传感器等领域；在电子信息领域，三维石墨烯材料可用于电子器件和集成电路等。
乳液模板-自组装法制备石墨烯／聚苯乙烯导电复合材料
ＧＯ 的制备 是采用 改进 的 Ｈｕ ｍｍｅ ｒ 法 ， 主要 过 程 如下 ： 向装 有 ８ ． Ｏ ｇ石 墨 的烧 杯 中缓 慢加 入 ２ ０ ０ ｍＬ 浓 硫酸 ， 冰水 浴磁力搅 拌 １ ０ ｍｉ ｎ ， 逐 渐加 入 ２ ４ ． Ｏ ｇ高锰 酸钾 （ １ ｈ内加 完 ） ， 继续搅拌 ｌ ｈ ； 然后， 将 烧 杯 转 移 到 ３ ０ ℃的水浴锅 中 ， 搅 拌 进 行 中温 反应 １ ０ ｈ 。缓 慢 加 人 ２ ０ ０ ｍＩ Ｈ。 Ｏ， 继续搅拌 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 完成高温反应 ； 随后 ，
（ ＧＮｓ ／ Ｐ ｓ ） 导 电复合 材料 ， 并 对 组装 机理 、 结 构一 陛能 关 系进行 研究 ， 以探 索 在 聚合 物 基 体 中构 建 石 墨烯 三 维
有序微 结构 的新方 法 ， 以拓展 石墨烯 的应用 领域 。
功制备 了纳米石 墨烯 片（ Ｇ Ｎｓ ） 填 充 的聚苯 乙烯（ Ｐ Ｓ ） 导
合 物 中制备 导 电复 合材料 的研 究取 得 了突飞 猛进 的发 展， 石 墨 烯 基 导 电 复 合 材 料 也 被 广 泛 地 应 用 于 抗 静 电 ］ 、 传 感器 ＿ ５ ］ 、 电容器Ｌ ６ 等领域 。 石 墨烯 基导 电复合 材料 的性 能不仅 取决 于石 墨烯 在基 体 中的剥离 和 分 散 程度 ， 还 与其 微 观形 貌 密 切 相 关， 故 石墨 烯微 结 构 和形 貌 控制 成 为 当前 石 墨 烯 材 料 科学 领域 研 究 的 前 沿 和 热 点 之 一ｌ ｌ ７ ］ 。采 用 流 动诱 导
二异 丁氰 （ ＡＩ Ｂ Ｎ） ： 分析纯， 国药 集 团 化 学试 剂 有 限 公
关键 词 ： 聚苯 乙烯 ； 纳米 石墨烯 片 ； 乳液模 板 ； 静电自
石墨烯
石墨烯难以分散在溶剂中的,石墨烯具有极大的比表 面积，容易发生不可逆团聚，一旦团聚，石墨烯粉末也 很难分散于溶剂中。研究表明，石墨烯在环戊酮中分散 性最好，但可分散浓度也只有8.5μg/ml，要拓展石墨烯 在喷涂和液-液自组装等领域的应用，就需要制备稳定 的石墨烯悬浮液。科学家Li等通过用氨水调节溶液的pH 为10左右，控制石墨烯层间的静电作用，制备出了在水 中稳定分散的石墨烯悬浮液，而且用于相当高的电导率 (7200S/m)。
（2）.氧化石墨还原法
氧化石墨还原法制备石墨烯是将石墨片分散在强氧化性混合酸中，例如浓硝酸 和浓硫酸，然后加入高锰酸钾或氯酸钾强等氧化剂氧化得到氧化石墨(GO)水溶胶， 再经过超声处理得到氧化石墨烯, 最后通过还原得到石墨烯。这是目前最常用的制 备石墨烯的方法。 石墨本身是一种憎水性的物质，然而氧化过程导致形成了大量的结构缺陷，这 些缺陷即使经1100 °C退火也不能完全消除，因此GO表面和边缘存在大量的羟基、 羧基、环氧等基团，是一种亲水性物质。由于这些官能团的存在，GO容易与其它 试剂发生反应，得到改性的氧化石墨烯。同时GO层间距(0.7~1.2nm)也较原始石墨 的层间距(0.335nm)大，有利于其它物质分子的插层。 特点：这种方法环保、高效，成本较低，并且能大规模工业化生产。其缺陷在 于强氧化剂会严重破坏石墨烯的电子结构以及晶体的完整性，影响电子性质，因 而在一定程度上限制了其在精密的微电子领域的应用。
制作方法
韩国三星公司和成均馆大学的研究人员利用化学气相沉积的方法获得 了对角长度30英寸的石墨烯，并将其转移到188微米厚的聚对苯二甲 酸乙二脂（polyethylene terephthalate，简称PET）薄膜上，进而制 造出以石墨烯为基础的触摸屏。如下图所示，生长在铜箔上的石墨烯 先和热剥离型胶带（蓝色透明部分）粘在一起，然后用化学的方法把 铜箔溶解掉，最后用加热的方法把石墨烯转移到PET薄膜上。
石墨烯的制备方法及应用
石墨烯的制备方法及应用无机光电0901 3090707020 黄飞飞摘要：石墨烯具有非凡的物理性质，如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰及大规模生产等。
2004年石墨烯的成功剥离，使石墨烯成为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，其产品研发和应用目前正在全球范围内急剧增加，本文通过对石墨烯特性、制备方法、在光电器件方面的应用几方面进行了综述，希望对石墨烯的综合应用进展有所了解。
关键词：石墨烯制备方法应用1 引言人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。
当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
石墨烯（Graphene）的理论研究已有 60 多年的历史。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至 2004 年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因在二维石墨烯材料的开创性实验而共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，从2006年开始，研究论文急剧增加，作为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，旨在应用石墨烯的研发也在全球范围内急剧增加，美国、韩国，中国等国家的研究尤其活跃。
石墨烯或将成为可实现高速晶体管、高灵敏度传感器、激光器、触摸面板、蓄电池及高效太阳能电池等多种新一代器件的核心材料。
2 石墨烯的基本特性至今为止，已发现石墨烯具有非凡的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、机械强度高、易于修饰及大规模生产等。
石墨烯是零带隙半导体，有着独特的载流子特性，为相对论力学现象的研究提供了一条重要途径；电子在石墨烯中传输的阻力很小，在亚微米距离移动时没有散射，具有很好的电子传输性质；石墨烯韧性好，有实验表明，它们每 100nm 距离上承受的最大压力可达 2.9 N，是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一。
石墨的制备
石墨制备：从原理到实践
石墨是一种重要的材料，在电子、化工、能源等领域有着广泛的
应用。
本文将介绍石墨的制备原理、方法和应用。
一、石墨的制备原理
石墨是由层状石墨烯通过堆叠形成的。
因此，石墨的制备需要将
石墨烯层堆叠，并将堆叠后的石墨烯层之间的键能降低，使其产生
“自组装”现象。
这种自组装现象使得石墨烯层之间的间隔得以缩小，从而形成石墨结构。
二、石墨的制备方法
1. 机械剥离法：将高纯度石墨烯小块放在表面平整的基底上，在
样品表面轻微摩擦，使用望远镜检查石墨烯层是否被转移到基底上。
2. 化学气相沉积法：通过热解有机物产生的气体形成石墨烯，然
后将石墨烯层转移到基底上。
3. 化学还原法：将氧化石墨烯在还原剂的作用下还原，形成石墨
结构。
三、石墨的应用
1. 电子领域：石墨可以用于制备高性能的导电材料。
2. 化工领域：石墨可以用于制备防腐材料和催化剂。
3. 能源领域：石墨可以用于制备储氢材料和太阳能电池。
总之，石墨的制备与应用涉及众多领域，新的石墨制备方法和应用正在不断涌现，具有广泛的发展前景。
石墨烯气凝胶的水热法制备及表征
石墨烯气凝胶的水热法制备及表征田军;乔秀丽;迟彩霞【摘要】以石墨为原料,高锰酸钾为氧化剂,通过超声制备具有不同片径的氧化石墨烯,采用一步水热还原制备石墨烯水凝胶,将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥制备石墨烯气凝胶.分别采用 X-射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜对石墨烯气凝胶的结构、形貌进行了表征.结果表明,通过水热法还原氧化石墨烯可得到具有丰富多孔结构的石墨烯气凝胶.%The graphite oxide was prepared from graphite by using potassium permanganate as oxidizing agent.Graphene hydrogels was subsequently prepared by one-step hydrothermal synthesis with ultrasonic graphite oxide.Graphene aerogels were obtained from the resultant graphene hydrogel by freeze drying technique.The structure and morphology of the graphene aerogels were characterized by X-ray diffraction,Raman spectroscopy,scanning electron microscope and transmission electron microscope.The results show that the porous graphene aerogels can be obtained by hydrothermal reduction of graphene oxide.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)007【总页数】4页(P1351-1353,1358)【关键词】水热法;石墨烯;制备;表征【作者】田军;乔秀丽;迟彩霞【作者单位】绥化学院食品与制药工程学院,黑龙江绥化 152061;绥化学院食品与制药工程学院,黑龙江绥化 152061;绥化学院食品与制药工程学院,黑龙江绥化152061【正文语种】中文【中图分类】TQ383;TQ127;O613石墨烯是由碳原子通过sp2杂化方式构筑而成的具有单原子层厚度的二维晶体材料，也是地球上最薄、强度最大的二维材料。
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三维石墨烯的自组装制备与表征石墨烯因为其独特、优异的机械、电导以及物理性质而有着非常广泛的应用。
但是石墨烯的应用还需要将石墨烯组装成各种各样的宏观的结构。
化学氧化石墨法制备石墨烯目前可以规模化制备,在此基础上,石墨烯纸或者是还原石墨烯膜已经被制备出来并被应用在能源储存、透明电极、机械驱动器等领域。
石墨烯之间由于存在范德华力和π-π作用力而堆积起来,另外也存在含氧官能团和水分子的氢键作用。
氧化石墨烯的和水分子的交联作用可以通过添二价镁离子和钙离子增强,并最终可以使氧化石墨烯薄膜的机械性能增强。
因为水分子可以填充进层与层之间的缝隙,氧化石墨烯的薄膜的体积可以填充到70%以上,湿度相应的增加到100%。
除了这种两维的薄膜以外,最近三维的石墨烯基体结构已经被制备出来,一种是在180℃不添加任何其它物质直接通过对氧化石墨烯的水热作用而制备,另一种则是在氧化石墨烯中添加贵金属离子和葡萄糖作为增强剂水热制备而得。
刚制备得三维还原石墨烯结构则是充满了水分子得凝胶,当交联剂和增强剂加入时,它冷冻干燥后可以保持形状不变。
为了满足更广泛的应用,比如在组织工程和水分子储藏方面,我们又探索了另一种途经来制备三维石墨烯材料,尤其是我们不添加任何贵金属离子作为交联剂。
我们通过添加二价钙离子、镍离子和钴离子在120℃下制备了三维石墨烯凝胶结构。
我们然后用PVA增强三维石墨烯结构,并冷冻干燥最后得到干燥的三维石墨烯结构,这种材料可以作为非常好的主体材料,以供添加各种所需的客体材料。
为了能够开发石墨烯和碳纳米管的潜在应用,尤其在能量存储和转换方面,我们通过可控方法将石墨烯和碳纳米管组装成宏观结构。
当将碳纳米管以加入氧化石墨烯分散液中的方式制备石墨烯基薄膜,石墨烯层间的距离也会比上述抽滤等方法增大,所以也会使石墨烯和碳纳米管复合膜的导电性能显著增加。
除了用外力制备大尺度的石墨烯材料外,高度分布的三维石墨烯片也可以通过水热自组装制备得到,这种三维石墨烯在催化和超级电容器方面表现出了优良的性能。
根据碳纳米管和石墨烯复合膜的特点,将二维的石墨烯片和一维的碳纳米管结合来制备三维的碳结构是十分必要的。
分子式：C1）耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。
石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
从现有的文献中可以查知，膨胀石墨是一种性能优良的吸附剂，尤其是它具有疏松多孔结构，对有机化合物具有强大的吸附能力，1g膨胀石墨可吸附80g石油，于是膨胀石墨就被设计成各种工业油脂和工业油料的吸附剂。
2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。
导热性超过钢、铁、铅等金属材料。
导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。
石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。
拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。
汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。
石墨是元素碳的一种同素异形体[1]，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子。
由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。
石墨是其中一种最软的矿物。
它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。
2、作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。
自然界已发现的沸石有30多种，较常见的有[1]方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝光沸石、辉沸石等，都以含钙、钠为主。
它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。
晶体所属晶系随矿物种的不同而异，以单斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多数。
方沸石、菱沸石常呈等轴状晶形，片沸石、辉沸石呈板状，毛沸石、丝光沸石呈针状或纤维状，钙十字沸石和辉沸石双晶常见。
纯净的各种沸石均为无色或白色，但可因混入杂质而呈各种浅色。
玻璃光泽。
解理随晶体结构而异。
莫氏硬度中等。
比重介于 2.0～2.3，含钡的则可达 2.5～2.8。
沸石主要形成于低温热液阶段，常见于喷出岩气孔中，也见于热液矿床和近代温泉沉积中。
沸石可以借水的渗滤作用，以进行阳离子的交换，其成分中的钠、钙离子可与水溶液中的钾、镁等离子交换，工业上用以软化硬水。
沸石的晶体结构是由硅（铝）氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开放性。
碱金属或碱土金属离子和水分子均分布在空穴和通道中，与格架的联系较弱。
不同的离子交换对沸石结构影响很小，但使沸石的性质发生变化。
晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或过滤大小不同的其他物质的分子。
工业上常将其作为分子筛，以净化或分离混合成分的物质，如气体分离、石油净化、处理工业污染等。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
硬度：1-2其他用途（污水处理、土壤改良剂、饲料添加剂）比表面积：5-10m2/g柔性石墨制品。
柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。
碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。
碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。
碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。
碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。
生物体内大多数分子都含有碳元素。
比重：2.21-2.26g/cm3颜色：铁黑色沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。
沸石还具有“营养”价值。
在饲料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生长加快，体壮肉鲜，产蛋率高。
与其它吸附剂相比，膨胀石墨有许多优点。
如采用活性炭进行水上除油，它吸附油后会下沉，吸附量也小，且不易再生利用；还有一些吸附剂，如棉花、草灰、聚丙烯纤维、珍珠岩、蛭石等，它们在吸油的同时也吸水，这给后处理带来困难；膨胀石墨对油类的吸附量大，吸油后浮于水面，易捕捞回收，再生利用处理简便，可采用挤压、离心分离、振动、溶剂清洗、燃烧、加热萃取等法，且不会形成二次污染。
9、电极，石墨何以能取代铜做为电极？碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。
单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。
高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。
碳化合物一般从化石燃料中获得，然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品，如乙烯、塑料等。
隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，比表面积范围集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。
此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。
品位较高。
一般的60～80％。
少数高达90％以上。
矿石可选性较差。
正是这种无可比拟的优势，石墨逐渐取代铜成为EDM电极的首选材料目前世界上已有十几个国家（包括我国）均合成出了金刚石。
但这种金刚石因为颗粒很细，主要用途是做磨料，用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。
当前，世界金刚石的消费中，80%的人造金刚石主要是用于工业，它的产量也远远超过天然金刚石的产量。
器、泵设备。
广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
（4）没有毛刺；铜电极在加工完成后，还需手工进行修整以去除毛刺，而石墨加工后没有毛刺，节约了大量成本，同时更容易实现自动化生产；名字来源：源于希腊文“graphein”，意为“用来写”。
由德国化学家和矿物学家A. G. Werner 于1789命名；2．鳞片石墨1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。
膨胀石墨石墨新用途：类别：自然元素-非金属元素-碳族石墨与金刚石随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。
有很多种，已经发现的就有36种。
它们的共同特点就是具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。
因为在这些空腔里还存在很多水分子，因此它们是含水矿物。
这些水分在遇到高温时会排出来，比如用火焰去烧时，大多数沸石便会膨胀发泡，像是沸腾一般。
沸石的名字就是因此而来。
不同的沸石具有不同的形态，如方沸石和菱沸石一般为轴状晶体，片沸石和辉沸石则呈板状，丝光沸石又成了针状或纤维状等等。
各种沸石如果内部纯净的话，它们应该是无色或白色，但是如果内部混入了其他杂质，便会显出各种浅浅的颜色来。
沸石还具有玻璃样的光泽。
我们知道沸石中的水分可以跑出来，但这并不会破坏沸石内部的晶体结构。
因此，它还可以再重新吸收水或其他液体。
于是，这也成了人们利用沸石的一个特点。
我们可以用沸石来分离炼油时产生的一些物质，可以让它使空气变得干燥，可以让它吸附某些污染物，净化和干燥酒精等等。
沸石矿物有很广的分布。
特别多见于由火山碎屑形成的沉积岩石中。
在土壤中也有发现。
石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。
结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。
工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。
其他性质：薄片具挠性，有滑感，易污手，具有良好的导电性；石墨和金刚石的硬度差别如此之大，但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石，因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。
但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳，不是那么容易的。
石墨在5-6万大气压（（5-6）×103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石。
石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。
此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在2～3％，或100～25％之间。
是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。
这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。
济源锦生炭素有限公司石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。
硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。
比重为1．9～2．3。
比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。
它能导电、导热。
英文名称：graphite1、等静压石墨。
也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等静压。
6、用于原子能工业和国防工业：石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。