Typischerweise wird die Dichte in Masseneinheiten pro Volumen definiert. Im Fall von Graphen ist es die Masse pro Fläche, d. H. Oberflächendichte . Was wäre der richtige Weg, um beispielsweise die Oberflächendichte (Masse pro Flächeneinheit) von Graphen zu berechnen?
Wäre es richtig, die Dichte von Graphit mit der Van-der-Waals-Lücke von Graphit zu multiplizieren?
Kommentare
- Lassen Sie ' die Terminologie korrigieren und von dort aus fortfahren. Die Dichte beträgt Gramm pro Kubikzentimeter. Die Oberfläche beträgt Zentimeter im Quadrat pro Gramm. Was möchten Sie nun?
- @MaxW Wie hoch ist die " -Dichte " von Graphen in Gramm pro Quadratzentimeter ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Oberfläche}} = \ dfrac {\ text {Gramm}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok also wie berechnet man nun diese " Oberfläche " bei gegebener Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungslänge usw.?
- Ich ' bin mir immer noch nicht sicher, was Sie versuchen zu tun … // Ich denke, Sie ' suchen nach dem Gerät Die Zelle befindet sich in einer unendlichen Ebene von Graphen.
Antwort
Die CC-Länge in Graphen beträgt l = 0,142 nm und die Fläche eines Sechsecks kann mit der Formel berechnet werden:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0,0523 nm ^ 2 $
In jedem Sechseck befinden sich 2 Vollkohlenstoffatome (1/3 * 6), sodass die Oberflächendichte einer einzelnen Schicht wie folgt lautet:
$ 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 $
Wenn Sie 2, 3 usw. Schichten als die Oberflächendichte betrachten, ist dies die doppelte, dreimalige usw. Oberfläche Dichte der einzelnen Schicht.
Zusätzlicher Hinweis: Der Abstand zwischen den Schichten beträgt h = 0,335 nm und daher kann seine Dichte wie folgt berechnet werden:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0,335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2,28 g / cm ^ 3 $
Dies kommt dem experimentellen Wert, den ich online gefunden habe, sehr nahe und besagt, dass die Dichte von Graphen $ 2,267 g / cm ^ 3 $ beträgt
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- Welches ist auch der Wert für Graphit …