গ্রাফিন জিংক-রিচ প্রাইমার

চালক এবং আলোক বৈশিষ্ট্য

গ্রাফিনে কার্বন পরমাণুগুলির সাজসজ্জা গ্রাফাইটের এক-পরমাণু স্তরের সঙ্গে একই, যা sp হ0ব্রিড অরবিটালের সাথে বন্ধন গঠন করে, এবং এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: কার্বন পরমাণুগুলির 4টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন আছে, যার মধ্যে 3টি ইলেকট্রন sp বন্ধন তৈরি করে, অর্থাৎ প্রতি কার্বন পরমাণু 1টি অনবদ্ধ ইলেকট্রন উৎপাদন করে যা pz অরবিটালে অবস্থান করে, এবং প্রতিবেশী পরমাণুর pz অরবিটাল স্তরের সমতলের সাথে লম্বভাবে বন্ধন গঠন করে π বন্ধন। নতুন গঠিত π বন্ধনটি অর্ধ-চার্জের অবস্থায় থাকে। গবেষণা নিশ্চিত করেছে যে গ্রাফিনের কার্বন পরমাণুগুলির স্থানাঙ্ক সংখ্যা 3, প্রতি দুটি সন্নিহিত কার্বন পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের দৈর্ঘ্য 1.42×10 মিটার এবং বন্ধনের কোণ 120°। σ বন্ধনের সেলুলার স্তর স্ট্রাকচারের বাইরেও, প্রতি কার্বন পরমাণুর pz অরবিটাল স্তরের সমতলের সাথে লম্বভাবে বড় π বন্ধন (বেঞ্জিন বেঞ্জেনের মতো) গঠন করে যা সম্পূর্ণ স্তরের মধ্যে বহু পরমাণু দিয়ে ছড়িয়ে পড়ে, এবং এভাবে উত্তম বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

গ্রাফিন জানা যায় সবচেয়ে শক্তিশালী উপাদানগুলির মধ্যে একটি, কিন্তু এটি খুব বেশি প্লাস্টিসিটি ধারণ করে এবং বাঁকানো যায়। গ্রাফিনের তত্ত্বগত যংगের মডিউলস ১.০টিপি এবং অন্তর্ভুক্ত টেনশনাল শক্তি ১৩০জিপি। হাইড্রোজেন প্লাজমা দ্বারা পরিবর্তিত হ্রাসকৃত গ্রাফিনের শক্তি খুব ভালো থাকে, গড় মডিউলস ০.২৫টিপি বেশি। গ্রাফিন শীট দ্বারা গঠিত গ্রাফাইট কাগজে অনেক ছিদ্র থাকায়, তাই গ্রাফাইট কাগজটি খুব ভঙ্গুর। তবে, ফাংশনাল গ্রাফিন দ্বারা তৈরি অক্সিডেটেড ফাংশনাল গ্রাফিন গ্রাফাইট কাগজ অত্যন্ত শক্তিশালী এবং শক্তিশালী।

ইলেকট্রনিক প্রভাব

গ্রাফিনের বহনকারী চলমানতা ঘরের তাপমাত্রায় প্রায় ১৫,০০০ সেমি/(ভি·সে), যা সিলিকন উপাদানের তুলনায় ১০ গুণেরও বেশি এবং ইনডিয়াম এন্টিমোনাইড (InSb) এর তুলনায় দ্বিগুণেরও বেশি, যা সর্বোচ্চ জানা বহনকারী চলমানতা সহ পদার্থ। নির্দিষ্ট শর্তাবলীর অধীনে, যেমন নিম্ন তাপমাত্রায়, গ্রাফিনের বহনকারী চলমানতা প্রায় ২৫০,০০০ সেমি/(ভি·সে) পর্যন্ত হতে পারে। অনেক উপাদানের তুলনায় গ্রাফিনের ইলেকট্রন চলমানতা তাপমাত্রা পরিবর্তনের দ্বারা কম প্রভাবিত হয় এবং ৫০ থেকে ৫০০K তাপমাত্রা যেখানেই হোক না কেন, একক লেয়ার গ্রাফিনের ইলেকট্রন চলমানতা প্রায় ১৫,০০০ সেমি/(ভি·সে) থাকে।

তাপীয় বৈশিষ্ট্য

গ্রাফিনের অত্যধিক ভালো তাপ চালন বৈশিষ্ট্য রয়েছে। শুদ্ধ, দোষজনিত ছাড়া একক লেয়ারের গ্রাফিনের তাপ চালকত্ব কোনো কার্বন উপাদানের তুলনায় অনেক বেশি, যা সর্বোচ্চ 5300W/mK হতে পারে, এটি একক-ওয়াল কার্বন ন্যানোটিউব (3500W/mK) এবং বহু-ওয়াল কার্বন ন্যানোটিউব (3000W/mK) এর তুলনায়ও বেশি। এটি বাহক হিসাবে ব্যবহৃত হলেও তাপ চালকত্ব 600W/mK পর্যন্ত পৌঁছে যেতে পারে। এছাড়াও, গ্রাফিনের বলিসটিক তাপ চালকত্ব কার্বন ন্যানোটিউবের বলিসটিক তাপ চালকত্বের নিম্ন সীমা প্রতি পরিধি এবং দৈর্ঘ্যের জন্য নামিয়ে আনতে পারে।

অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

গ্রাফিনের অত্যন্ত উত্তম অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে, একটি বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে ২.৩% এর আসন্ন অবসরণ হার রয়েছে এবং এটি প্রায় দৃশ্যমান থাকে। কয়েকটি লেয়ারের মোট মোট পরিসরে, প্রতি একটি অতিরিক্ত মোট মোট লেয়ারের জন্য অবসরণ হার ২.৩% বৃদ্ধি পায়। বড়-এলাকা গ্রাফিন ফিল্মও অত্যন্ত উত্তম অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং তাদের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য গ্রাফিনের মোট মোট পরিবর্তনের সাথে পরিবর্তিত হয়। এটি একটি অসাধারণ নিম্ন-শক্তি ইলেকট্রনিক স্ট্রাকচার একটি একক লেয়ার গ্রাফিনের জন্য। ঘরের তাপমাত্রায় একটি ডাবল-গেট বিলেয়ার গ্রাফিন ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টারে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে, গ্রাফিনের ব্যান্ড গ্যাপ ০ এবং ০.২৫eV এর মধ্যে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে, গ্রাফিন ন্যানোরিবনের অপটিক্যাল প্রতিক্রিয়াকে টেরাহার্টজ পরিসরে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

দ্রাব্যতা

অ-পোলার দ্রবকে ভালোভাবে দ্রবীভূত হয় এবং এটি অত্যন্ত জল বিঘ্নকারী এবং অত্যন্ত তেল গ্রহণকারী।

গলন পয়েন্ট

২০১৫ সালের একটি অধ্যয়নে বিজ্ঞানীরা বলেছিলেন যে এটি প্রায় ৪,১২৫K, এবং অন্যান্য গবেষণায় বলা হয়েছে যে গলনাঙ্ক প্রায় ৫,০০০ K হতে পারে

অন্যান্য বৈশিষ্ট্য

বিভিন্ন পরমাণু এবং অণু স createStackNavigator এবং ডিসঅ্যাডসর্ব করতে পারে।

যৌগ

গ্রাফেন আক্সাইড

গ্রাফাইট অক্সাইড থেকে পাওয়া একটি লেয়ারড ম্যাটেরিয়াল। বৃহত্তম ধাপের গ্রাফাইটকে একটি ধোঁয়াধোঁয়া কনসেনট্রেটেড এসিড দ্রবণ দিয়ে চিকিৎসা করা হয়, তখন গ্রাফিন লেয়ারটি হাইড্রোফিলিক গ্রাফিন অক্সাইডে পরিণত হয় এবং গ্রাফাইট লেয়ারের স্পেসিং অক্সাইডেশনের আগে 3.35A থেকে 7~10A বাড়ে। জলে গরম করা বা অল্ট্রাসোনিক স্ট্রিপিং দ্বারা আলगা হওয়া গ্রাফিন অক্সাইড শীট স্ট্রাকচার সহজেই গঠিত হয়। XPS, ইনফ্রারেড স্পেক্ট্রোস্কপি (IR), সোলিড স্টেট নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোনেন্স স্পেক্ট্রোস্কপি (NMR) এবং অন্যান্য চরিত্র ফলাফল দেখায় যে গ্রাফিন অক্সাইডে অক্সিজেন-অধিকারী ফাংশনাল গ্রুপ অনেক রয়েছে, যার মধ্যে হাইড্রক্সিল, এপক্সি ফাংশনাল গ্রুপ, কারবনাইল গ্রুপ, কারবক্সিল গ্রুপ ইত্যাদি রয়েছে। হাইড্রক্সিল এবং এপক্সি ফাংশনাল গ্রুপ গ্রাফাইটের ভিত্তি পৃষ্ঠে অধিকাংশ অবস্থান করে, যেখানে কারবনাইল এবং কারবক্সিল গ্রুপ গ্রাফিনের সীমান্তে অবস্থান করে।

Graphiane

গ্রাফিনের হাইড্রোজেন গ্যাসের সাথে বিক্রিয়ায় পাওয়া, এটি একটি সম্পূর্ণ হাইড্রোকার্বন যার জাতীয় সূত্র (CH)n, যেখানে সব কার্বন sp হ0য়ব্রাইড এবং একটি ষড়ভুজ জাল স্ট্রাকচার তৈরি করে, হাইড্রোজেন পরমাণু কার্বনের সাথে গ্রাফিন তলের উভয় প্রান্তে বদলে বন্ধন করে, এবং গ্রাফিয়ান সরাসরি ব্যান্ড গ্যাপ সহ অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

নাইট্রোজেন-ডপড গ্রাফিন বা কার্বন নাইট্রাইড

নাইট্রোজেন পরমাণু গ্রাফিন ল্যাটিসে চালু করার পর নাইট্রোজেন-ডপড গ্রাফিন হিসাবে পরিচিত হয়, যা পুরানো গ্রাফিনের তুলনায় আরও উত্তম বৈশিষ্ট্য দেখায়, এটি অস্ত্রণিত, পরিদর্শনযোগ্য, মোড়ানো জাল আকারে থাকে, কিছু শীট একে অপরের উপরে স্ট্যাক হয়ে একটি বহু-অঙ্ক স্ট্রাকচার গঠন করে, উচ্চ বিশেষ ধারণ ক্ষমতা এবং ভাল চক্র জীবন দেখায়।

জৈব সুবিধাযোগ্যতা

কারবক্সিল আয়নের বাদ্য গ্রাফেন উপাদানের পৃষ্ঠতলে ক্রিয়াশীল ফাংশনাল গ্রুপ থাকা যাবে, এটি উপাদানের কোষ এবং জৈবিক বিক্রিয়াকে অনেক বেশি উন্নয়ন করবে। কার্বন ন্যানোটিউবের টিউব আকৃতির তুলনায়, গ্রাফেন জৈব উপাদানের গবেষণার জন্য বেশি উপযুক্ত। এবং কার্বন ন্যানোটিউবের তুলনায় গ্রাফেনের ধার বেশি দীর্ঘ, ডোপ করা এবং রসায়নের মাধ্যমে পরিবর্তন করা সহজ, এবং ফাংশনাল গ্রুপ গ্রহণ করা সহজ।

অক্সিডেশন ক্ষমতা

ক্রিয়াশীল ধাতুসমূহের সাথে বিক্রিয়া করে।

অক্সিডেশনের বিপরীত বৈশিষ্ট্য

এটি বায়ুতে বা অক্সিডেশন অ্যাসিড দ্বারা অক্সিডেশন হতে পারে, যার ফলে গ্রাফেনকে ছোট ছোট টুকরোয় কাটা যায়। গ্রাফেন অক্সাইড হল গ্রাফাইটের অক্সিডেশন দ্বারা প্রাপ্ত একটি স্তরায়িত উপাদান। এটি জলে গরম করা বা অতিশব্দ দ্বারা বিচ্ছিন্ন করে গ্রাফেন অক্সাইড স্তরের স্ট্রাকচার তৈরি করা যায়।

যোগ বিক্রিয়া

গ্রাফেনের ডাবল বন্ড ব্যবহার করে, অনুমিত গ্রুপগুলি যোগ বিক্রিয়ার মাধ্যমে যুক্ত করা যায়।

স্থিতিশীলতা

গ্রাফিনের গঠনটি অত্যন্ত স্থিতিশীল, কার্বন-কার্বন বন্ধনের দৈর্ঘ্য মাত্র 1.42। গ্রাফিনের ভিতরের কার্বন পরমাণুর মধ্যে বন্ধনগুলি লম্বা এবং প্রসারণযোগ্য। যখন গ্রাফিনের উপর বহিরাগত বল প্রযুক্ত হয়, তখন কার্বন পরমাণুগুলি বাঁকানো এবং বিকৃত হয়, এমনকি বহিরাগত বলের সাথে যৌথভাবে পরিবর্তনশীল হওয়ার প্রয়োজন নেই, এটি গঠনটিকে স্থিতিশীল রাখে। এই স্থিতিশীল জালবিন্দু গঠনটি গ্রাফিনকে উত্তম তাপ চালকত্ব দান করে। এছাড়াও, গ্রাফিনের ইলেকট্রনগুলি তাদের কক্ষপথে চলাচল করে এবং জালবিন্দু দোষ বা বিদেশী পরমাণু যোগের কারণে ছড়িয়ে পড়ে না। কারণ পরমাণুর মধ্যে বলগুলি অত্যন্ত শক্তিশালী, ঘরের তাপমাত্রায়, যদিও পরিবেশের কার্বন পরমাণুগুলি আঘাত করে, তবুও গ্রাফিনের ভিতরের ইলেকট্রনগুলি খুব কম বিরোধিতা অনুভব করে।