石墨烯是纯净物还是化合物

石墨烯是纯净物，由单一碳元素以六边形网格结构排列组成。实验室中通过机械剥离法或化学气相沉积法制备的石墨烯样品经X射线衍射和拉曼光谱分析证实不含其他元素。石墨烯的导电性、导热性和机械强度等特性完全由碳原子间的sp²杂化键决定，没有杂质参与这些性质的形成。自然界中存在的石墨烯虽然与石墨共存，但分离后的单层石墨烯仍保持纯碳结构。

石墨烯的分子式为C，表明它仅含碳原子。电子显微镜图像清晰显示石墨烯由单一类型的原子构成，其晶格参数为0.246纳米，与碳原子直径完全吻合。石墨烯在氧化还原反应中表现出碳元素的典型化学性质，如与氧气反应生成二氧化碳，与氢气反应生成甲烷。石墨烯的这些反应产物不含其他元素，进一步证实了其作为纯净物的本质。