石墨烯是一种无机碳单质，而不是有机物。
石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如H+和OH-时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。
石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3%。
石墨烯本质上来讲就是少层碳原子构成的石墨薄片，但这种少层结构赋予了石墨烯良好的导电性、导热性、力学性能及光学特性，在移动设备、新能源电池、航空航天等领域有着非常好的应用前景。
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