我們至今關(guān)于石墨烯化學(xué)知道的是：類(lèi)似石墨外表,，石墨烯能夠吸附和脫附各種原子和分子,。從外表化學(xué)的視點(diǎn)來(lái)看，石墨烯的性質(zhì)類(lèi)似于石墨,，可利用石墨來(lái)估測(cè)石墨烯的性質(zhì),。石墨烯化學(xué)可能有許多潛在的使用，然而要石墨烯的化學(xué)性質(zhì)得到廣泛關(guān)注有一個(gè)不得不克服的妨礙：缺少適用于傳統(tǒng)化學(xué)辦法的樣品,。這一點(diǎn)未得到解決,，研討石墨烯化學(xué)將面臨重重困難。
    1,、氧化性,，與活潑金屬反響
       C + K = C8K
       相當(dāng)于打開(kāi)部分雙鍵
    2,、加成反響,，也是打開(kāi)部分雙鍵
    3、還原性,，可被氧化性酸氧化
       4HNO3 + C = 4NO2 + CO2 + 2H2O
       通過(guò)該辦法能夠?qū)⑹┎贸尚∷槠?br>    4,、在空氣中高溫被氧化
       C + O2 = CO 或CO2
    石墨烯的化學(xué)性質(zhì)不安穩(wěn)
    單質(zhì)碳的物理和化學(xué)性質(zhì)取決于它的晶體結(jié)構(gòu)，外觀,、密度,、熔點(diǎn)等各自不同，常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較安穩(wěn),，不溶于水,、稀酸,、稀堿和有機(jī)溶劑，這里說(shuō)化學(xué)性質(zhì),，也便是不容易產(chǎn)生化學(xué)反響,，就要看它的同素異形體了，比如金剛石的熔點(diǎn)超越3500℃,，這就不容易產(chǎn)生化學(xué)反響了,。
    石墨烯的碳原子擺放與石墨的單原子層相同，是碳原子以sp2混成軌域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)擺放構(gòu)成的單層二維晶體,。石墨烯可想像為由碳原子和其共價(jià)鍵所構(gòu)成的原子尺寸網(wǎng),。石墨烯的命名來(lái)自英文的graphite(石墨) + -ene(烯類(lèi)結(jié)束)。石墨烯被認(rèn)為是平面多環(huán)芳香烴原子晶體,。
    石墨烯的結(jié)構(gòu)非常安穩(wěn),，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42?。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的銜接很柔韌,，當(dāng)施加外力于石墨烯時(shí),，碳原子面會(huì)曲折變形，使得碳原子不用重新擺放來(lái)習(xí)慣外力,，然后保持結(jié)構(gòu)安穩(wěn),。這種安穩(wěn)的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性。另外,，石墨烯中的電子在軌道中移動(dòng)時(shí),，不會(huì)因晶格缺陷或引入外來(lái)原子而產(chǎn)生散射。由于原子間作用力非常強(qiáng),，在常溫下,，即便周?chē)荚赢a(chǎn)生擠撞，石墨烯內(nèi)部電子遭到的干擾也非常小,。
    石墨烯卷成圓桶形能夠用為碳納米管,；另外石墨烯還被做成彈道晶體管（ballistic transistor）而且吸引了大批科學(xué)家的愛(ài)好 。在2006年3月,，佐治亞理工學(xué)院研討員宣布, 他們成功地制造了石墨烯平面場(chǎng)效應(yīng)晶體管,，并觀測(cè)到了量子干與效應(yīng)，并基于此結(jié)果,，研討出以石墨烯為基材的電路,。