Densitet defineres typisk i masseenheder pr. volumen. For grafen er det masse pr. Område, dvs. overfladetæthed . Hvad ville f.eks. Være den korrekte måde at beregne overfladetætheden (masse pr. Arealenhed) af grafen på?
Ville det være korrekt at multiplicere grafitdensiteten med van der Waals-afstanden mellem grafit?
Kommentarer
- Lad ' s rette terminologien og gå derfra. Densitet er gram pr. Kubikcentimeter. Overfladearealet er centimeter kvadrat pr. Gram. Hvad vil du nu?
- @MaxW hvad er " densitet " af grafen i gram per centimeter kvadrat ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Surface Area}} = \ dfrac {\ text {gram}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok så nu hvordan man faktisk beregner dette " overfladeareal " givet kulstof-kulstofbinding længde osv.?
- Jeg ' er stadig ikke sikker på, hvad du prøver at gøre … // Jeg tror, du ' leder efter, hvad enheden cellen er i et uendeligt plan af grafen.
Svar
CC-længden i grafen er l = 0,142 nm og arealet af en sekskant kan beregnes med formlen:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0,0523 nm ^ 2 $
I hver sekskant er der 2 fulde kulstofatomer (1/3 * 6), så overfladetætheden af et enkelt lag er:
$ S_d = \ frac {2 * massCarbon} {A} = \ frac {2 * 1,994 × 10 ^ {- 26} Kg} {0,0523 × 10 ^ {- 18} m ^ 2} = 76,26 × 10 ^ {- 8} Kg / m ^ 2 = 7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2 $
Hvis du overvejer 2, 3 osv. Lag end overfladetætheden, er det to, tre gange osv. Overfladen densitet af det enkelte lag.
Yderligere bemærkning: Afstanden mellem lagene er h = 0,335 nm, og dens densitet kan derfor beregnes som:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7.63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0.335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2.28 g / cm ^ 3 $
Dette er meget tæt på den eksperimentelle værdi, jeg har fundet online, siger, at tætheden af grafen er $ 2.267 g / cm ^ 3 $
Kommentarer
- Hvilken værdi er også for grafit …