但在电学性能中它有一项不足，就是它的零能带隙，能带[4]是关系到一个半导体的存在的 。如果这个能带合适，这就是个好的半导体 。由于石墨烯是零能带，它就不是半导体，它是个金属性质，那么做电子器件还是有一定的困难 。科学家们正在克服这些零能带造成的问题 。3.致密与大比表面积它石墨烯是一个很致密的材料，由于它的键很短，就是原子和原子之间的距离很近，只有0.142nm 。
也就是说，包括氢气、氦气这么小的分子、原子都没有办法穿过它 。它是一种很好的阻隔材料，比表面积可以达到2630m2/g，就是说它的面积非常大 。我们看中间这张图，就是用石墨烯组成了一个泡沫状的结构，它可以自己把自己支撑起来，但非常非常的轻 。我们把它放在一个狗尾草上面，狗尾草看上去没有任何的结构上的变化 。我们可以用这些石墨烯来做一些过滤的材料，在上面开一些我们能控制尺寸的小洞，就可以分离不同的气体或者是液体 。
比如海水里面的盐的分离，空气中的氧气跟氮气的分离 。4.光和热的性质石墨烯的光的性质，因为只有一种碳源，只有一层碳原子，它的透光率可以达到97.7%，也就是说一层碳原子可以吸收2.3%的光 。这个是大还是小呢？实际上是一个很强的光吸收，大约50层石墨烯我们就可以把光完全吸收 。这对于其他材料来说很难 。但石墨烯可以，我们只用它其中的一层就够了，这就使得它有很多可用的地方 。
石墨烯的导热性质非常好，目前有两种主要的导热方式 。一种叫电子导热，就是一个材料如果它导电非常好的话，它的导热往往也很好，比如说铜和铝 。但是还有一种材料，它的导热是不需要寄托于导电上的，它是靠声子导热的，就是说声波的传播速度，在石墨烯中声波的传播速度可以达到22km/s，所以它具有非常好的导热效果 。如何合成石墨烯？石墨烯的合成有两种形态，一种是长成石墨烯大面积的薄膜，碳在上面组成一个薄膜，原材料往往是一种碳氢气体，比如说甲烷 。
这张图里面可以看到，中间有一个蓝颜色的代表一个碳原子，四周红颜色的代表氢原子，一个碳带四个氢 。它落到了一个表面上以后，由于催化作用它会分解，这些氢气就走掉了，留下碳在上面重组，就构成了这样一个石墨烯结构 。我们把它放到一个炉子里面，在高温条件下可以做成小单片，也可以通过卷对卷的方式长成大的石墨烯薄膜 。还有一种非常有用的石墨烯材料叫石墨烯粉体 。
既然石墨烯是石墨中的某一层，我们怎么把它单拿出来呢？我们把石墨粉作为原材料，然后通过氧化石墨粉，或者是插层石墨粉，把层和层之间插进其他的物质，然后把它们分开，这样就得到了石墨烯的粉体 。但是这个过程有一点问题，在插层和氧化的过程中会造成大量的缺陷，石墨烯的某些性质就会下降 。在实验室我们做成了这样一种东西，通过化学气相沉积的方法，在高温下铜的溶液中通入甲烷气体，它就在这个里面形成了气泡，然后在铜的表面形成石墨烯 。
在这些气泡上升的过程中携带着这些石墨烯飞出来，然后气泡破掉，我们就收集到了石墨烯 。石墨烯到底是不是“新材料之王”？1.水处理由于石墨烯可以做到高疏水性，就是我们在中间图所看的，一滴水流在上面完全变成了水珠 。左边是用这种性质做成了一个水处理的机器，它可以把水、油及固体悬浮物三项分开 。在我们最左边的这幅图里面是一个水、油、悬浮物混合的溶液，然后它进入这个机器以后分出来的中间的是纯水或者处理后的比较干净的水，右边橘色的是油，另一个管道出现的是固态颗粒 。
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