石墨烯是单层碳原子堆积成二维蜂窝状晶格的一种碳质新材料，单层石墨烯的厚度是0.34纳米，仅为头发丝的20万分之一。它具有超过金、银、铜、铁等普通材料的优异导电性、导热性以及力学性能，被称为二十一世纪新材料之王。石墨烯在精密仪器、电池、储能、采暖等领域都有其广泛的应用前景。

1、石墨烯的来源

石墨烯的名称来源于它的结构特点。它是由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度。这种独特的结构赋予了石墨烯许多非凡的性能。

2、石墨烯的分类

根据不同的分类标准，石墨烯可以分为多种类型，以下是常见的分类方法：

（1）按层数分类

单层石墨烯：由一层碳原子以六边形蜂巢结构周期性紧密堆积构成，厚度为一个原子层。

双层石墨烯：由两层碳原子以不同堆垛方式（如AB堆垛、AA堆垛）构成。

少层石墨烯：由3到10层碳原子构成，通常采用不同的堆垛方式。

多层石墨烯：由10层以上至10nm以下的碳原子构成，通常也采用不同的堆垛方式。

（2）按功能化形式分类

氧化石墨烯：通过化学方法引入氧基团，使其具有亲水性和较低的电导率。

氢化石墨烯：在石墨烯中引入氢原子，使其具有磁性。

氟化石墨烯：在石墨烯表面或边缘添加氟元素，用于特定应用。

氮掺杂石墨烯：在石墨烯晶格中引入氮原子，表现出较纯石墨烯更优异的性能。

（3）按形态分类

石墨烯薄膜：通过化学气相沉积等方法制备，具有透明、导电和柔性等优点，广泛应用于电子、光子及传感器领域。

石墨烯粉体：通过物理或化学方法将天然石墨粉碎得到，多用于涂料和锂离子电池等领域。

石墨烯纳米片：厚度在1-3纳米之间，尺寸在100纳米至100微米范围内，常用于复合材料和纳米技术。

石墨烯量子点：具有特定尺寸和形状的石墨烯纳米结构，用于光电和生物医学应用。

石墨烯纳米带：具有特定边缘结构的石墨烯带状材料，表现出独特的物理性质。