De obicei, densitatea este definită în unități de masă per volum. În cazul grafenului este masa pe suprafață, adică densitatea suprafeței . Care ar fi modul corect de a calcula densitatea suprafeței (masa pe unitate de suprafață) a grafenului, de exemplu?
Ar fi corect să înmulțim densitatea grafitului cu decalajul de grafit van der Waals? / p>
Comentarii
- Să ' s fixeze terminologia și să mergem de acolo. Densitatea este de grame pe centimetru cub. Suprafața este de centimetri pătrat pe gram. Ce vrei acum?
- @MaxW care este " densitatea " de grafen în grame pe centimetru pătrat ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Surface Area}} = \ dfrac {\ text {grame}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok deci acum cum să calculăm de fapt această " suprafața " dată fiind lungimea legăturii carbon-carbon etc.?
- Nu ' încă nu sunt sigur ce încercați să faceți … // Cred că ' căutați ce este unitatea celula se află într-un plan infinit de grafen.
Răspuns
Lungimea CC în grafen este l = 0.142nm iar aria unui hexagon poate fi calculată cu formula:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0.0523nm ^ 2 $
În fiecare hexagon, există 2 atomi de carbon plini (1/3 * 6), astfel încât densitatea suprafeței unui singur strat este:
$ 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 $
Dacă aveți în vedere 2, 3 straturi etc. decât densitatea suprafeței, aceasta este de două ori, de trei ori etc. densitatea stratului unic.
Notă suplimentară: Distanța dintre straturi este h = 0,335 nm și, prin urmare, densitatea sa poate fi calculată ca:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0,335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2,28 g / cm ^ 3 $
Acest lucru este foarte apropiat de valoarea experimentală pe care am găsit-o online spune că densitatea grafenului este $ 2,267 g / cm ^ 3 $
Comentarii
- Care este valoarea și pentru grafit …