Normalmente, a densidade é definida em unidades de massa por volume. No caso do grafeno, é a massa por área, ou seja, densidade superficial . Qual seria a maneira correta de calcular a densidade superficial (massa por unidade de área) do grafeno, por exemplo?
Seria correto multiplicar a densidade da grafite pela lacuna de van der Waals da grafite?
Comentários
- Vamos ' s corrigir a terminologia e partir daí. A densidade é em gramas por centímetro cúbico. A área da superfície é centímetros quadrados por grama. Agora o que você quer?
- @MaxW qual é a " densidade " do grafeno em gramas por centímetro ao quadrado ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Área da superfície}} = \ dfrac {\ text {gramas}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok, agora como calcular realmente esta " área de superfície " dado comprimento de ligação carbono-carbono etc.?
- Eu ' ainda não tenho certeza do que você está tentando fazer … // Acho que você ' está procurando o que a unidade a célula está em um plano infinito de grafeno.
Resposta
O comprimento de CC no grafeno é l = 0,142 nm e a área de um hexágono pode ser calculada com a fórmula:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0,0523 nm ^ 2 $
Em cada hexágono, há 2 átomos de carbono completos (1/3 * 6), portanto, a densidade da superfície de uma única camada é:
$ 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 você está considerando 2, 3, etc. camadas do que a densidade da superfície, é duas, três vezes, etc. a superfície densidade da camada única.
Observação adicional: a distância entre as camadas é h = 0,335 nm e, portanto, sua densidade pode ser calculada como:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0,335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2,28 g / cm ^ 3 $
Isso é muito próximo ao valor experimental que encontrei online diz que a densidade do grafeno é $ 2.267 g / cm ^ 3 $
Comentários
- Qual é o valor do grafite também …