石墨烯的物理性質和化學性質

石墨烯的化學性質與石墨類似，石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作爲給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。

但當吸附其他物質時，如H⁺和OH⁻時，會產生一些衍生物，使石墨烯的導電性變差，但並沒有產生新的化合物。

石墨烯具有如下化學性質：

1、生物相容性：羧基離子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能團，從而大幅度提高材料的細胞和生物反應活性。石墨烯呈薄紗狀與碳納米管的管狀相比，更適合於生物材料方面的研究。並且石墨烯的邊緣與碳納米管相比，更長，更易於被摻雜以及化學改性，更易於接受功能團。

2、氧化性：可與活潑金屬反應。

3、還原性：可在空氣中或是被氧化性酸氧化，通過該方法可以將石墨烯裁成小碎片。 石墨烯氧化物是通過石墨氧化得到的層狀材料，經加熱或在水中超聲剝離過程很容易形成分離的石墨烯氧化物片層結構。

加成反應：利用石墨烯上的雙鍵，可以通過加成反應，加入需要的基團。

4、穩定性：石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅爲1.42。石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，當施加外力於石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。另外，石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。 同時，石墨烯有芳香性，具有芳烴的性質