石墨转变为石墨烯是物理变化还是化学变化？

石墨是碳元素的同素异形体之一，由多层碳原子以六边形蜂窝状排列形成的层状三维结构，层间通过‌范德华力‌结合。

石墨烯是单层碳原子‌以sp²杂化轨道组成的六角蜂巢晶格二维材料，是构成石墨的基本单元，1毫米厚的石墨约包含300万层石墨烯。

石墨转变为石墨烯有物理剥离和化学剥离两种情况，涉及不同的中间过程。

‌1. 物理剥离法（物理变化）‌

‌核心过程‌：通过机械力（如胶带反复黏贴剥离）直接将石墨层分离成单层或多层石墨烯，‌仅破坏层间的范德华力‌，不涉及原子间化学键的断裂或重组。

‌微观本质‌：石墨烯是石墨的单层结构，剥离过程未改变碳原子的化学组成和键合方式（均为sp²杂化），‌无新物质生成‌。

‌典型方法‌：微机械剥离法（如诺奖得主胶带法）。

‌2. 化学剥离法（化学变化）‌

‌核心过程‌：使用强氧化剂（如浓硫酸、高锰酸钾）将石墨氧化成氧化石墨，再通过还原剂去除含氧基团得到石墨烯。此过程‌涉及共价键断裂与形成‌（如C-O键生成与断裂），并伴随新物质（氧化石墨）产生。

‌微观本质‌：氧化阶段引入含氧官能团破坏石墨的共轭结构，还原阶段虽恢复导电性，但‌化学键重组导致结构缺陷‌，属于化学变化。

‌典型方法‌：氧化还原法、化学气相沉积法（CVD）。

‌总结对比‌

‌结论‌

石墨→石墨烯的转变性质‌取决于制备方法‌：

‌物理剥离法‌（如胶带法）为‌物理变化‌（未破坏化学键）；

‌化学剥离法‌（如氧化还原法）为‌化学变化‌（涉及化学键变化与新物质生成）。

争议源于不同情境下的判断标准：若仅考虑物质结构本质，属于物理变化；若涉及具体制备工艺，则可能为化学变化。