石墨烯（Graphene）是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。用石墨烯取代硅，計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)快數(shù)百倍。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”。極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。
實(shí)際上石墨烯本來(lái)就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來(lái)就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬(wàn)層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過(guò)，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
石墨烯是一種禁帶寬度幾乎為零的半金屬/半導(dǎo)體材料，具有半金屬特性。在二維六邊形Brillouin角的六個(gè)角附近的低能區(qū)域，其E-k關(guān)系是線性的，從而形成了有效質(zhì)量為零的Dirac-費(fèi)米子，具有類似光子的特性。電子在片層內(nèi)的傳輸過(guò)程中，由于原子間作用力十分強(qiáng)，即使周?chē)荚影l(fā)生擠撞，引入缺陷或外來(lái)原子，受到的阻力和干擾很小，不易發(fā)生散射。且利用其傳輸?shù)钠矫姘雽?dǎo)體操作技術(shù)，石墨烯的傳導(dǎo)性會(huì)得到加強(qiáng)。從傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)得出的測(cè)量結(jié)果顯示石墨烯具有高達(dá)2×105cm2/（Vs）的載流子遷移率，遠(yuǎn)高于在硅中的傳導(dǎo)速度。更突出的是這樣的高遷移率受溫度和化學(xué)腐蝕影響的程度很小。
與石墨烯相關(guān)的研究和產(chǎn)業(yè)化在近年來(lái)持續(xù)升溫。歐洲、美國(guó)、日本、韓國(guó)等許多國(guó)家和地區(qū)都進(jìn)行了一系列相關(guān)研究，支持了許多項(xiàng)目，對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略部署。
博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)石墨烯市場(chǎng)深度調(diào)研與投資前景研究報(bào)告》，2012年至2013年，石墨烯技術(shù)的商業(yè)市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化緩慢，幾乎為零，鮮有代表產(chǎn)品出現(xiàn)。
2013年以來(lái)，石墨烯市場(chǎng)迎來(lái)了快速發(fā)展期；2015年，烯旺科技研發(fā)的全球首款石墨烯智能理療護(hù)腰在京東眾籌，在業(yè)界掀起了巨大波浪。2015年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模為0.45億美元，2018年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模可能達(dá)1.95億美元，之后將加速發(fā)展，于2023年超過(guò)13億美元。
2012-2023年全球石墨烯市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
全球石墨烯市場(chǎng)可以分為兩大類：即氧化石墨烯（GO）、石墨烯納米片（GNP）和其他。其他類型的石墨烯包括碳化硅石墨烯、還原氧化石墨烯（rGO）等，每一種類型都有不同的特點(diǎn)和用途。其中，氧化石墨烯在全球市場(chǎng)中份額最高，緊接著是石墨烯納米片。
2015年全球石墨烯市場(chǎng)格局
近年來(lái)，越來(lái)越多的科學(xué)家致力于以氧化石墨為前驅(qū)體合成石墨烯 / 納米金屬或納米金屬氧化物，并研究其物理與化學(xué)性質(zhì)。金屬鈀具有良好的親氫性，在氫氣儲(chǔ)存、加氫反應(yīng)催化劑、燃料電池及化學(xué)傳感器等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。