碳纳米管和石墨烯的主要区别在于，碳纳米管表现出金属或半导体性质，而石墨烯则表现出半金属性质。

碳纳米管是一种由碳原子组成的管子，这些管子的直径通常用纳米尺度来测量。石墨烯是碳的同素异形体，呈二维片状。

目录

1. 概述和主要区别 2. 什么是碳纳米管 3. 什么是石墨烯 4. 碳纳米管与石墨烯的比较 5. 总结-碳纳米管与石墨烯

什么是碳纳米管(carbon nanotubes)？

碳纳米管是一种由碳原子组成的管子，这些管子的直径通常用纳米尺度来测量。碳纳米管通常是指单壁碳纳米管，它是一种碳的同素异形体，具有富勒烯和扁平石墨烯的中间性质。

碳纳米管的性质和用途

碳纳米管有不同的独特性质，包括从0到2eV的带隙，导电性的金属行为，高抗拉强度，沿管轴的金属或半导体性质，有用的吸收，光致发光和拉曼光谱性质，非常好的热导，晶体缺陷等的出现。

当考虑到这种材料的应用时，它在聚合物中作为复合纤维以增强机械、热和电性能、生产“壁虎带”、用于原子力显微镜探针的尖端、在组织工程中用作键生长的支架等方面是有用的。

什么是石墨烯(graphene)？

石墨烯是碳的一种同素异形体，呈二维片状，可称为“二维六边形晶格”。而且，它是一个无限大的芳香分子。制备石墨烯的方法有机械法、单分子膜碳裂解法、化学法、化学气相沉积法、二氧化碳还原法、超音速喷涂法、激光法、离子注入法和CMOS兼容石墨烯制备法。

石墨烯的性质和用途

这种材料具有一系列独特的性能，包括石墨烯的结构比钢还要厚，导热和导电能力强，在非常低的温度下燃烧，接近透明，石墨烯结构的复杂结构，以及非线性抗磁性。此外，石墨烯具有较大的量子振荡。石墨烯片边缘的碳原子具有特定的化学反应活性，而石墨烯片结构中的缺陷可以提高其化学反应活性。此外，这些石墨烯片倾向于堆叠，形成石墨结构。

石墨烯片中的每个原子都通过sigma化学键与它的三个近邻相连，并且将它的一个电子贡献给存在于整个片结构之间的导带。这种类型的导带使石墨烯结构成为一种半金属，具有不寻常的电子特性，可以用无质量相对论粒子的理论来描述。

图01：经过高温化学处理的单层氧化石墨烯

石墨烯有不同的应用，其中包括将其用作透明和柔性导体，可在材料/器件应用中发挥重要作用（例如太阳能电池、发光二极管、触摸面板和智能窗户或**）。

碳纳米管(carbon nanotubes)和石墨烯(graphene)的区别

碳纳米管是一种由碳原子组成的管子，这些管子的直径通常用纳米尺度来测量。石墨烯是碳的同素异形体，呈二维片状。碳纳米管和石墨烯的主要区别在于，碳纳米管表现出金属或半导体性质，而石墨烯则表现出半金属性质。

下面的信息图表以表格形式总结了碳纳米管和石墨烯之间的差异，以便进行并排比较。

总结 - 碳纳米管(carbon nanotubes) vs. 石墨烯(graphene)

碳纳米管是一种由碳原子组成的管子，这些管子的直径通常用纳米尺度来测量。石墨烯是碳的同素异形体，呈二维片状。碳纳米管和石墨烯的主要区别在于，碳纳米管表现出金属或半导体性质，而石墨烯则表现出半金属性质。

引用

1.“碳纳米管”，《大英百科全书》，大英百科全书公司。