主讲人：却玉蓉、徐彬彬、杨阳、谭炜（中国科学院有机功能分子合成与组装化学重点实验室） 

上课地址：中国科学院上海有机化学研究所（零陵路345号），君谋楼2楼，第二教室 

上课时间：2015年7月20日，下午13:00-14:30 

课程简介： 

碳元素(C)以单质和化合物形式广泛存在于宇宙中和地球上，同时它也是地球上一切生物有机体的骨架元素，是生命的基本单元。上世纪八十年代以来，富勒烯和碳纳米管的发现使得碳单质家族，极大地推动了人类对于碳材料的认识。本世纪初，单片层石墨烯首次被发现，更是掀起了又一轮研究碳材料的热潮。作为二维片层结构的石墨烯，具备其独特的物理化学性质。本课程着重对石墨烯的发现、化学结构以及其优异的电学、力学及高比表面积性能进行了讲授，并对石墨烯及其衍生物在未来的应用及展望做了初步的介绍。最后，以常见的富含石墨的铅笔为实验材料，通过实验验证了石墨烯的电学性能。 

铅笔笔芯中富含大量的石墨。石墨的结构可以看做是石墨烯片层在垂直于片层的方向上紧密有序堆积而来。石墨在宏观上具有的导电特性就是来自于其微观以结构单元石墨烯片层本身的导电特性。 

1)在白纸上体验石墨烯:使用不同规格的铅笔在纸上画出长度宽度各异的线条。这个过程中铅笔芯上原有的石墨就会发生片层之间的滑移和剥离，产生新的石墨烯片层表面，这些线条因为在微观上充满了石墨烯片层结构，因而具有导电性。而导电的强弱则可以通过电路中LED灯的亮度来定性比较。通过比较可以发现，线条宽度越大，线条的电阻越小；线条长度越长，线条电阻越大。这与中学物理中对于线性导体电阻与其横截面积和长度之间的关系是一致的。而在相同条件下，6B铅笔所画线条比3B铅笔所画线条的电阻更小，这是因为6B铅笔石墨含量更高，所以其线条中微观石墨烯片层结构的比例也更大，所以电阻更小。 

2)在透明胶带上制作石墨烯:用胶带剥离铅笔芯粉末的过程实际上就是在模拟石墨烯最初的制备方法—微机械剥离法。当胶带上均匀粘有所剥离的石墨烯薄片时，该表面就具有了导电性。