石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2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sp2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(tài)。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)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(huán)類似），因而具有優(yōu)良的導電和光學性能。

當入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器，這種獨特的吸收可能成為飽和時輸入光強超過一個閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強有力的激勵近紅外地區(qū)，由于環(huán)球光學吸收和零帶隙。由于這種特殊性質，石墨烯具有廣泛應用在超快光子學。石墨烯/氧化石墨烯層的光學響應可以調諧電。

石墨烯具有良好的透光性，以肉眼來看，完全可以說它是透明的。同時，由于石墨烯具有良好的強度、柔韌度、導電導熱性能，為新能源、大健康、電子信息、節(jié)能環(huán)保、生物化工、航空航天等七大應用領域帶來了巨大的改變。生物質石墨烯是以天然綠色植物秸稈為原料，采用自主專利技術—基于基團配位析碳原理的熱裂解法制備而成，具有明顯的遠紅外、抗菌抑菌等特性。

石墨烯用途；

1、防銹

石墨烯不溶于水，可以與聚合物混合作為防銹涂層

2、揚聲器

石墨烯通過傳輸電流產生的熱能而發(fā)聲。

3、超級電容

配備石墨烯超級電容的電腦芯片有望淘汰電池。

4、清理放射性廢棄物

石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物結合可以使核廢料清除變得安全、便宜。

5、柔性電子線路

硅半導體芯片賦予計算機智能。它可以處理構成數(shù)字信息的基本單元的二進制代碼為1s和0s。石墨烯比硅具有更好的導電性，它使用更少的電力，產生更少的熱量，因此石墨烯在處理這些1s和0s極有可能比硅快得多。