类石墨烯具有石墨烯的部分特殊性质,例如,硅稀和锗烯具有零带隙半导体的性质;某些特性甚至优于石墨烯,例如具有自旋极化零带隙半导体性质的氮化碳纳米材料。这种独特的二维结构使得类石墨烯有超薄的厚度,较大的比表面积和优良的柔韧性,在未来的电子技术、通信技术、机械制造、环境保护、能源动力等各个方面拥有广泛的应用前景。
类石墨烯分为两类:①由碳原子为基底组成含有石墨烯的二维结构,或者以这些结构为基底合成的其他结构。如富勒烯、碳纳米管、石墨炔、二维石墨烯同素异形体。②以石墨烯结构为模型,用其他原子或其他原子基团代替石墨烯的碳原子,例如,硅烯、锗烯、碳化硅、氮化硼、二硫化钼等。以石墨烯结构为模型的类石墨烯具有石墨烯的六方晶格结构,可能是二维材料,也可能是具有一定厚度的准二维材料。
与石墨烯相比,类石墨烯在第三维度上缺乏长程有序,表征其低维结构和建立清晰构效关系较为困难。类石墨烯具有六方晶格结构,与石墨烯的制备方法相似,主要有机械剥离法、液相剥离法等。但类石墨烯电子结构与给定晶格中电子的交互作用密切相关,原子结构变化会引起电子结构参数的变化,从而导致其固有光学、电学性质的变化。通过对类石墨烯电子结构的调控,可以达到不同的性能。