三维石墨烯与二维石墨烯相比于哪些优势？

二维石墨烯多为层状堆叠结构，大大降低了石墨烯与溶液的接触面积，限制了石墨烯在电化学及传感器方面的应用；三维石墨烯多为中空球状结构，既保留了石墨烯自身优良的机械性能和导电导热性能，又增加了与溶液的接触面积，同事多孔结构有利于电极反应过程中离子的转移，三维石墨烯在超级电容器及生物传感器等电化学领域有很大发展前景

首先，关于（二维）石墨烯的基本概念及参数。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。由于石墨烯具有优异的力学性能、热学性能，电学性能以及良好的延展性，使其在高性能电子器件、导热、催化及能源领域有着巨大的潜在应用价值。

石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。

除了 CVD 可以「稳定」制备单层石墨烯外，其他都可以视为制备了三维石墨烯。但单层石墨烯用途不大，怎么说呢? 第一，石墨烯的缺陷，比如出现空洞而形成内部的封闭边界，边界导致其结构不均衡﹔褶皱也是一种边界形式，此时石墨烯局部从二维实际又成了三维结构了。第二，常温常压下，随着完美尺寸增大存在理论限制，单层石墨烯无法形成完美的六角晶格。第三，单层石墨烯无法自行支撑，转移到衬底上又产生缺陷。所以说，单层石墨烯必须在限制条件下取得。

针对不同应用技术该有不同的石墨烯组合。量子点及氧化石墨烯在某些应用领域还比单层石墨烯更适合呢。

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