納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成，也可以由異種原子(非碳原子)組成，甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括四種類型:石墨烯、碳納米管，碳納米纖維，納米碳球。碳元素是自然界中存在的與人類**密切相關、**重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性，在加之SP2的異向性導致晶體的各向導性和其它排列的各向導性。因此以碳元素為***構成元素的碳素材料具有各式各樣的性質，并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發現和人工制得。事實上，沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結構與性質完全不同的物質。表1給出了碳的化學鍵合及其形成的各種典型有機物、無機物和碳相的例子。氧化石墨烯(grapheneoxide，GO):一種通過氧化石墨得到的層狀材料。石墨烯高濃度母粒

石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環類似)，因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯具有非常良好的光學特性，在較寬波長范圍內吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性，且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結構。室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學響應可調諧至太赫茲范圍。云南石墨烯材料導熱型石墨烯，外觀為黑色粉末。

石墨烯納米帶（GrapheneNanoribbons,GNRs）具有帶隙精確可調的特性，以及在光學、電學、磁學方面表現出的優異性質，使其在晶體管、量子器件等應用中具有廣闊前景。其中，石墨烯納米帶異質結（GNRHeterojunctions）通過將不同拓撲結構的GNRs相結合，從而可以實現對其帶隙和局部性質的進一步調控。此外，石墨烯納米帶異質結還能夠在異質界面上構建獨特性質的拓撲電子相，這為其在未來的量子器件應用領域提供了巨大潛力。然而，由于缺乏高效可行的合成策略，精細且可控的合成石墨烯納米帶異質結仍然是石墨烯納米帶研究領域所面臨的巨大挑戰之一。近日，德累斯頓工業大學、馬普微結構物理研究所的馮新亮/馬驥團隊利用一種新型的鏈增長聚合策略，通過可控的鈴木催化劑轉移聚合（SCTP）和隨后的肖爾反應，成功合成了一種同時具有N=9扶手椅型（Armchair）邊緣和人字形（Chevron）的GNR異質結（9-AGNR/cGNR）。

這種石墨烯體材質完整地復制了泡沫金屬的構造，石墨烯以無縫連接的方法組成一個全連接的總體，兼具出色的電荷傳導能力、850平方米/克的比表面積、％的孔隙率以及5毫克/立方厘米的極低密度。負責該項目的**告知新聞記者，這種方式可控性好，容易放大，通過變動工藝條件可以調控石墨烯的平均層數、石墨烯網絡的比表面積、密度和導電性，并且使用基體卷曲的方式他們可制備出170毫米×220毫米及更大面積的石墨烯泡沫材質。基于石墨烯泡沫與眾不同的三維網絡構造，中科院金屬所還使用原位聚合的方式制備出石墨烯泡沫/硅橡膠復合材料，在石墨烯添加量*為％的條件下，復合材料的電導率可達10西門子/厘米，比基于化學氧化剝離法制備的相同添加量的石墨烯復合材料的電導率提高了6個數量級，也大于碳納米管復合材料的電導率。而且這種復合材料有著很好的柔韌性和穩定性，在彎折和拉伸等條件下*有很小的電阻變化，在應力獲釋后可很快回復其原有形貌和電阻值，是一種完美的彈性導體材質，這一性能使其在柔性顯示器、可穿戴式移動通訊裝置和人造肌膚等柔性電子方面兼具空曠的應用前途。在采訪終結時**強調，以多孔金屬作為生長基體是石墨烯化學氣相沉積法發育的一條新思路。石墨烯適用于鋰離子電池正負極材料，可有效提高電池能量，改善循環壽命和倍率性能。

2011年11月8日，中國寶安公告稱，其控股分公司深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司投入開發的石墨烯項目產品開發及中試獲得關鍵進展，“中試……石墨烯日產量已平穩在1公斤以上……”然而，一天之內，就有傳媒找出了疑問并開展質疑報道，或許是這樣的行為刺痛了寶安的神經，其也在兩天之內很快作出反應，再度披露澄清公告，稱中試公告中說的1公斤石墨烯是涵蓋了多層混合物。石墨烯和混合物，是存在天壤之別的兩個定義。依據相關資料記載，石墨烯*指厚度只有一個碳原子的單層石墨。其他層數的石墨材質都不能叫石墨烯，并且其他層數的石墨材質與石墨烯價錢相距極大。目前，石墨烯在中國市場上的價位5倍于金子，超過2000元/克，而多層石墨烯(納米石墨)價位約莫8元/克。由于石墨烯與多層石墨烯在導電性、機械性等性能上區別龐大，也是致使價位歧異極大的緣故。“11月8日的公告中稱中試得到關鍵進展，說是‘石墨烯’。石墨烯電池的重量介于鉛酸電池和鋰離子電池之間。單層石墨烯復合材料

氧化石墨烯易于剝離成穩定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。石墨烯高濃度母粒

石墨烯***發現是用膠帶一層層粘下來的。石墨烯的發現可以追溯到2004年，由英國曼徹斯特大學的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發現。教授的發現源于對石墨材料進行的實驗。教授們采用了一種特殊的方法，使用膠帶將石墨片層層撕離，**終得到了非常薄的一層石墨片。通過對這層石墨片的觀察和研究，教授們發現這個材料具有非常特殊的性質。石墨烯是一種只有一個原子層厚度的二維碳材料，由碳原子以六角晶格結構排列組成。它具有一些非常獨特的性質，比如極高的電導率、優異的熱導率、強度高、柔韌性好等。這些特性使得石墨烯成為研究領域中的熱門材料，并在納米科技、電子學、能源存儲等眾多領域展現出巨大的潛力。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因為對石墨烯的發現和研究做出的貢獻，于2010年被授予了諾貝爾物理學獎。教授們的工作奠定了石墨烯研究的基礎，并為未來的石墨烯應用開發打下了堅實的基礎。石墨烯高濃度母粒