石墨烯(Graphene)是近代以来的新型材料，它的结构使得其在近十年来不断得到高速发展。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
早在2004年以前，人们认为它是不存在的，是一个假想体。是英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫二人通过不懈努力，终于在实验中从石墨中分离出石墨烯，并且证实它的存在，之前的错误判断才得以被打破。这是一个标志性的时刻，也是一个历史高科技的进步。二人的杰出贡献，推动了社会的进步，科技的发展。诺贝尔奖的获得是实至名归的。
石墨烯是目前发现*薄的二维材料，石墨烯在当今已经成为了前沿研究领域的热点课题。由于石墨烯特殊的单原子层结构，使其具备了许多独特的物理化学性质。碳材料可以形成较软的石墨或着硬度较大的金刚石，它是一种地球上普遍且特殊的材料，以sp2杂化连接的碳原子单原子层构成石墨烯，它的理论厚度仅为0．35 nnl，其基本结构单元为有机材料中*稳定的苯六元环。各碳原子之间的连接非常柔韧，当有外部作用力时，碳原子面就弯曲变形，使碳原子不用重新排列来适应外力而保持结构稳定。科学家因而发现石墨烯有非常大的比表面积。
石墨烯的性能：
(1)电学性能：石墨烯的电学性能相当优异。由于它是sp2杂化结构形成的单层结构，因此电子可以在其表面移动非常快，在室温下电子迁移率可以达到104 cm2vds～，电子传导率可达8x105 m／s。本文就是主要利用它的良好的导电性能使聚酰亚胺薄膜得以导电。
(2)力学性能：石墨烯具有很高的力学性能。石墨烯以sp2杂化轨道排列，碳原子之间具有极高的键能，从而力学性能也极高。
(3)透光性：Nair等人的研究证实了单体石墨烯对光的透过性几乎没有任何的障碍，其透光率可达到97％以上。
(4)比表面积：单层石墨烯是单层的平面二维结构。二维晶体的热力学相对不稳定。因此单层石墨烯并不是平整的，而是平面有不同情况的弯曲和褶皱。从而使其比表面积相对较大。其理论计算值约为2630 m2g-1。
