在石墨烯功效與作用中會不會存在缺陷

石墨烯缺陷形成原因多樣，形成的位置也多表現為隨機和不可控性，這就使石墨烯缺陷與性質的關系量化變的較為困難，但即使如此，基于石墨烯潛在的巨大應用前景，相關理論和實驗研究已經開展起來。將把石墨烯缺陷對其性質的影響研究分為磁性質，電性質，力學性質、熱學性質和化學性質五個方面進行論述。

石墨烯缺陷對其熱學性能的影響

石墨烯本身具有很大熱導率，約為 5000 W/m·K。缺陷的存在，將使熱導率發生改變。例如，如果石墨烯中存在點缺陷或者單空穴缺陷，石墨烯熱導率將隨著缺陷濃度的變大而迅速變小為無缺陷時的 20 %，有趣的是，當缺陷濃度進一步提高時，熱導率減小速度趨緩。對這種變化規律的解釋是：石墨烯缺陷濃度低時，缺陷成為熱流散射中心，這些位置消弱了石墨烯的導熱能力，當缺陷逐漸增多時，缺陷彼此并域，散射中心也彼此交叉，使得散射中心數目的增長當量減少，石墨烯導熱能力的減弱趨于緩慢。

通過分子動力學模擬的手段，也可以研究石墨烯外引入缺陷對熱導率的影響。例如，研究發現：當石墨烯上某些碳原子變為 sp雜化，假設這樣的碳原子仍然保持和其他三個碳原子相連，另外一個價鍵和氫原子相連，那么這種氫原子導致的面外雜原子引入缺陷將使得石墨烯熱導率減小。即使向石墨烯中 2.5 %的碳原子引入這種缺陷，石墨烯的熱導率也將減小 40 %，進一步研究還表明，隨機散亂分布的氫原子缺陷，比集中存在于某一區域時對石墨烯熱導率危害大。