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热解法制备石墨烯及其机理和性能研究的开题报告

一、研究背景和意义：

石墨烯作为一种具有巨大应用潜力的新型材料，具有优异的力学、电学、热学等性能。但是，目前石墨烯的大规模生产仍然存在困难和技术瓶颈，所以如何有效、经济地制备高质量的石墨烯是当前研究的热点和难点之一。目前，热解法已经成为一种制备石墨烯的主要手段之一。因此，本文旨在对热解法制备石墨烯的机理和性能进行研究，为石墨烯的应用开发提供理论依据和实验基础。

二、研究内容：

1.热解法制备石墨烯的原理和机理研究：介绍热解法制备石墨烯的原理和主要过程，分析热解工艺参数对于石墨烯质量的影响，从理论上探讨石墨烯形成的机理。

2.热解法制备石墨烯的实验研究：通过实验研究控制热解的工艺参数，制备高品质、高纯度的石墨烯。分析样品的形貌、结构、成分、热学和电学性能等方面的变化，探讨制备高质量石墨烯的关键因素。

3.石墨烯的应用研究：通过对石墨烯的力学、电学、热学等性能进行测试和分析，探究其在新型材料领域和能源、环保等领域的应用前景和潜力，为石墨烯的应用开发提供理论和实验支持。

三、研究方法：

1.系统文献调研，掌握国内外研究进展和热解法制备石墨烯的相关知识。

2.借助实验室现有的设备，采用高温热解反应制备石墨烯。

3.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱、热重分析、电学性能测试等手段，对石墨烯样品进行表征和分析。

4.通过文献综述和实验研究，探究石墨烯制备的工艺优化和应用开发。

四、预期研究结果：

1.热解法制备石墨烯的关键因素和机理：系统总结热解法制备石墨烯的原理和主要工艺参数的影响，探索石墨烯形成的机理。

2.制备高品质、高纯度的石墨烯：通过优化热解的工艺参数，制备高品质、高纯度的石墨烯，为石墨烯的应用开发提供基础支撑。

3.石墨烯的性能测试和应用开发：通过测试和分析石墨烯的力学、电学、热学等性能，探究其在新型材料领域和能源、环保等领域的应用前景和潜力。