石墨烯及其纳米复合材料的制备与结构研究的开题报告.docx

石墨烯及其纳米复合材料的制备与结构研究的开题报告 一、研究背景及意义 石墨烯是一种原子厚度的二维碳材料，拥有极高的电子迁移率、超高的比表面积和力学强度，并具有许多独特的物理和化学性质。近年来，石墨烯在电子学、光电子学、催化化学、能源技术和生物医学等领域中引起了广泛的关注。在这些领域里，人们不断尝试着将石墨烯纳入到各种纳米复合材料中，以期能够利用石墨烯优异的性质来增强纳米复合材料的性能。因此，制备和研究石墨烯及其纳米复合材料的结构和性质具有重要的理论与实践意义。 二、研究内容 本研究的主要内容是利用化学气相沉积和机械剪切等方法制备高质量的石墨烯，同时将其与金属、半导体和生物大分子等材料复合，制备出各种具有特殊性质的石墨烯纳米复合材料。并利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等表征方法来研究石墨烯及其纳米复合材料的微观结构和物性，并探究其在光电子学、催化化学和生物医学等领域中的应用。 三、研究计划 （1）毕业设计前期（4周）：阅读相关文献，了解石墨烯的制备方法和表征手段，并确定实验方案。 （2）毕业设计中期（12周）：利用化学气相沉积和机械剪切等方法制备高质量的石墨烯，并将其复合于金属、半导体和生物大分子等材料中，制备出各种具有特殊性质的石墨烯纳米复合材料。同时利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等表征方法对其进行表征。 （3）毕业设计后期（4周）：对实验数据进行分析和综合，总结研究成果，并撰写毕业论文。 四、预期成果 （1）成功制备高质量的石墨烯并制备出各种具有特殊性质的石墨烯纳米复合材料。 （2）深入了解石墨烯及其纳米复合材料的微观结构和物性。 （3）探究石墨烯及其纳米复合材料在光电子学、催化化学和生物医学等领域中的应用前景。 （4）发表研究论文1-2篇，并准备对相关领域进行学术演讲。