石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環類似)，因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯具有非常良好的光學特性，在較寬波長范圍內吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性，且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結構。室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學響應可調諧至太赫茲范圍。石墨烯漿料穩定性較好，加入活性材料易于電池混漿。綠色石墨烯導熱膜

石墨烯具有優異的導電性和強度等特點，未來可能成為硅的替代品，成為半導體產業新的基礎材料。第六元素掛牌新三板，推動了資本與科技的結合，將有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進我國石墨烯產業化進程。一秒鐘即可充滿電的手機、可以折疊成手機大小放在口袋里的平板電腦……隨著石墨烯時代的到來，這些科幻片中的產品將走進現實。11月12日，江蘇常州第六元素科技股份有限公司在全國中小企業股份轉讓系統正式掛牌，成為國內真正以石墨烯產品為主營業務的新三板上市公司。業內人士分析，資本與科技的結合，有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進國內石墨烯產業化進程。資料顯示，第六元素是一家專業從事石墨烯粉體的研發、生產、銷售，以及石墨烯產品應用技術開發的高科技企業。該公司成立于2011年，借助于技術、資金及人員等重要資源，公司已完成了石墨烯粉體宏量制備生產線的升級改造。2013年11月，公司年產100噸氧化石墨（烯）/石墨烯粉體的現代化生產線投產，300噸氧化石墨生產線也正在申報立項。該公司董事長瞿研博士說，“公司將抓住上市的契機，不斷完善生產工藝及制備方法，拓展應用領域，細分產品市場。”在發布會現場。重慶石墨烯材料石墨烯具有良好的導電性能，能夠與涂料中的鋅粉產生協同效應。

目前第六元素全資子公司常州第六元素半導體有限公司已與客戶成功開發石墨烯超級銅復合材料（“超級銅”），“超級銅”利用CVD沉積技術制備而成，石墨烯超級銅導電率高于銀10%，如成功應用于電機，若按10%替換，則每年節約用電，相當于葛洲壩電站近2個月的發電量，節約電費約20億元。近日，中國中車高電導率銅基復合材料“超級銅”登上央視《焦點訪談》節目。據中國中車介紹，“超級銅”由中車研究院與上海交通大學張荻團隊聯合研發，是一種高電導率銅基復合材料。“超級銅”利用石墨烯較好的導電性和力學性能與銅材料片堆疊制成，實現了石墨烯和銅的優勢互補。經過實驗驗證，超級銅的導電性能超過銀10%，如果全國10%的電機用上這種“超級銅”材料，那么一年可以節省出180多億度電。180億度電相當于節省出一個葛洲壩電站（2022年葛洲壩電站完成發電量）。目前，“超級銅”已完成中試驗證，驗證了超級銅的量產可行性，并實現了小批量生產，接下來將加快批量化制造進程。

第六元素研發的“石墨烯重防腐涂料”，率先在國內實現了產業化應用，于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”，達到“世界先進水平”。該技術目前已在國信、華潤、龍源等海上風電塔筒，“京廣線”隴海鐵路橋梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝。產品主要應用客戶有重慶三峽、中海油、江南造船等。常州第六元素材料科技股份有限公司、中國電子科技集團公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江蘇道蓬科技有限公司聯合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產業化關鍵技術與工程應用”項目獲得2022年度江蘇省科學技術三等獎。石墨烯作為關鍵材料在防腐涂層發揮的作用尤為明顯，其可以有效地阻隔外界環境、腐蝕物質等向金屬基材滲透和擴散，并形成致密的保護層，具有防腐效果好，涂層厚度低，附著力高，重量輕，機械性能好，耐鹽霧性能較好，壽命長久且成本低等優勢，是傳統防腐涂料良好的升級替代產品。石墨烯一旦在防腐涂料中成功應用，將**改善腐蝕耗損對經濟發展產生的負面影響，同時也將成為工業防腐涂料的一個嶄新的亮點和新的驅動點。GO氧化石墨（粉末）為棕黑色固體。

在緊身運動衣、瑜珈服、慢跑服、泳裝、防曬服、跑步鞋等運動系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級抑菌、持續導熱、防紫外線和高耐磨等特性，從而得到防臭、親膚、散熱、防曬的多功能性運動面料。在無縫內衣、棉紡內衣、嬰孕內衣等內衣系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級抑菌、無重金屬、遠紅外等特性，從而得到安全、康護、舒適的多功能內衣面料。在床墊、床單、被套、沙發套等家紡系列中，使用石墨烯錦綸長絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級抑菌、無重金屬、防螨、遠紅外等特性，從而得到安全、康護、舒適的多功能家紡面料。石墨烯內暖纖維長絲、短纖規格齊全，短纖可與棉毛絲麻等天然纖維以及滌綸腈綸等其他各種纖維等其他各種纖維搭配混紡，長絲可與各種纖維交織，制備不同功能需求的紗線面料。在紡織領域，可以制成內衣、內褲、襪類、嬰幼服飾、家居面料、戶外服裝等。石墨烯內暖纖維的用途并不僅限于服裝領域，還可以應用于車輛內飾、美容醫療衛材、摩擦材料、過濾材料等。常州第六元素建有自動控制規模化生產線，市場占有率居國內外前列。官能化石墨烯防腐涂料

氧化石墨烯應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。綠色石墨烯導熱膜

科學家們逐漸發現碳素材料在硬度、光學特性、耐熱性、耐輻射特性、耐化學藥品特性、電絕緣性、導電性、表面與界面特性等方面比其它材料優異，可以說碳材料幾乎包括了地球上所有物質所具有的特性，如**硬-**軟，絕緣體-半導體-良導體，絕熱-良導熱，全吸光-全透光等，因此具有***的用途。碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體，一般可分為單壁碳納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。根據尺寸大小將碳球分為:(1)富勒烯族系Cn和洋蔥碳(具有封閉的石墨層結構，直徑在2-20nm之間)，如C60，C70等;(2)未完全石墨化的納米碳球，直徑在50nm一1μm之間;(3)碳微珠，直徑在11μm以上。另外，根據碳球的結構形貌可分為空心碳球、實心硬碳球、多孔碳球、核殼結構碳球和膠狀碳球等。綠色石墨烯導熱膜