石墨炔（Graphdiyne，简称GDY）是一种新型的全碳纳米结构材料，它继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后，成为碳材料家族的重要成员。石墨炔具有独特的结构和优异的性能。其结构中存在着丰富的碳碳键和孔洞，具有sp和sp2两种杂化态，以及丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距和优良的化学稳定性，赋予了它良好的导电性、光学性能和化学稳定性。 石墨炔具有优异的半导体性能，类似硅的半导体性能，并且其特殊的分子结构和电子结构不仅具有供电子特性，而且也具有吸电子特性。 石墨炔的合成方法主要为化学方法，如利用六炔基苯在铜箔的催化作用下发生偶联反应，成功地在铜片表面上合成大面积的石墨炔薄膜。这一过程中铜箔不仅作为交叉偶联反应的催化剂、生长基底，而且为石墨炔薄膜的生长所需的定向聚合提供了大的平面基底。

技术参数

状态：黑色粉末

结构类型：石墨双炔

半岛bd体育手机客户端 特点

结构特点：具有sp和sp2两种杂化态，以及丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距和优良的化学稳定性。 

物理性质：石墨炔层间距为0.365纳米，理论上，随着石墨炔厚度的减小，其电导率逐渐增加。 

化学性质：石墨炔具有优异的半导体性能，类似硅的半导体性能，并且其特殊的分子结构和电子结构不仅具有供电子特性，而且也具有吸电子特性。

应用

电子与半导体领域：石墨炔由于其特殊的电子结构及优异的半导体性能，有望广泛应用于电子和半导体领域。例如，石墨炔掺杂进杂化钙钛矿器件的电子传输层，能有效提高电子传输层的电导，进而提升钙钛矿电池的器件性能。 

能源领域：石墨炔是一种非常理想的储锂材料，其独特的结构更有利于锂离子在面内和面外的扩散和传输，赋予其非常好的倍率性能。石墨炔储锂理论容量达744mAh/g，多层石墨炔理论容量可达1117mAh/g（1589mAh/cm³）。此外，石墨炔还可用于钾-硫（K-S）电池的高效正极材料，提高电池的性能。 

催化领域：石墨炔具有优异的催化性能，如负载金属钯可高效催化还原4-硝基苯酚，还原速率远高于其他碳基Pd复合纳米材料。同时，石墨炔还可以作为支撑基材在调节电化学发光（ECL）催化性能方面发挥作用。 

光电领域：石墨炔与P3HT进行复合作为修饰材料构筑的钙钛矿太阳能电池，能显著提高空穴传输性能，基于这种复合空穴传输层的钙钛矿电池光电转换效率提高了20%，实现了14.58%的高效率。 

其他领域：石墨炔还可用于滤除海水中的氯化钠、作为量子点电池缓冲层等。

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