Tipicamente la densità è definita in unità di massa per volume. Nel caso del grafene è la massa per area, ovvero densità di superficie . Quale sarebbe il modo corretto per calcolare la densità superficiale (massa per unità di area) del grafene, ad esempio?
Sarebbe corretto moltiplicare la densità della grafite per il gap di van der Waals della grafite?
Commenti
- Consenti a ' di correggere la terminologia e procedere da lì. La densità è grammi per centimetro cubo. La superficie è di centimetri quadrati per grammo. Ora cosa vuoi?
- @MaxW qual è la " densità " di grafene in grammi per centimetro quadrato ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Surface Area}} = \ dfrac {\ text {grammi}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok quindi ora come calcolare effettivamente questa " superficie " data la lunghezza del legame carbonio-carbonio ecc.?
- ' non sono ancora sicuro di cosa stai cercando di fare … // Penso che ' stia cercando ciò che lunità la cella si trova in un piano infinito di grafene.
Risposta
La lunghezza CC nel grafene è l = 0,142 nm e larea di un esagono può essere calcolata con la formula:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0,0523 nm ^ 2 $
In ogni esagono ci sono 2 atomi di carbonio pieno (1/3 * 6) quindi la densità superficiale di un singolo strato è:
$ 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 $
Se stai considerando 2, 3, ecc. Strati rispetto alla densità della superficie, è due volte, tre volte ecc. La superficie densità del singolo strato.
Nota aggiuntiva: la distanza tra gli strati è h = 0,335 nm e quindi la sua densità può essere calcolata come:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0,335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2,28 g / cm ^ 3 $
Questo è molto vicino al valore sperimentale che ho trovato online dice che la densità del grafene è $ 2,267 g / cm ^ 3 $
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- Qual è il valore anche per la grafite …