还原氧化石墨烯的制备开题报告

全文总字数：6956字

1. 研究目的与意义

采用超声剥离氧化石墨制备氧化石墨烯，探讨了超声时间对氧化石墨烯剥离程度的影响，然后将氧化石墨烯水热还原制备还原氧化石墨烯，为石墨烯的工业化生产提供参考。

2. 国内外研究现状分析

1. 背景

在对石墨的发现和研究以来科学界得出的结论：石墨的结构是由碳原子结构层堆砌而成。从狭义上我们可以认为石墨烯就是单层结构的石墨^[1]，在过去对石墨烯60多年的研究中我们已经在一维碳晶体和三维碳晶体领域取得了一定的突破，然而二维碳晶体上的研究却迟迟未有突破性的进展^[2]。就此，科学家们想尝试获取稳定存在的单层石墨，而一直以来的理论研究表明：严格的二维碳晶体在非绝对零度下呈现热力学不稳定，即常温下呈现不稳定状态。

上世纪80年代日本的京谷隆教授等人采用模板技术初步制得了结构较为完整的单片层石墨烯，遗憾的是在脱除模板后石墨烯高度取向成为体相石墨从而证明了这种方法不可行，但这对往后的研究和发展有着重要的意义。到了2004年发生了轰动当时整个物理学界和材料学界并且改变了石墨烯的研究现状的事件，那便是novoselov等人^[3]采用了微机械剥离法获取了单层或薄层的石墨烯且证明其可以稳定存在，打破了人们对于二维晶体不能稳定存在的传统认知，最后鉴于其在石墨烯领域开创性以及突破性的研究工作他们得到了2010年诺贝尔物理学奖的青睐。

自此在近十几年的发展里，我们看到了石墨烯一跃成为现今大热的材料之一，独特的二维晶体结构决定着其在性能上也有着一定的惊喜，有着不同于以往碳晶体材料的物化性质以及更为广阔的应用前景，自21世纪以来已成为物理学界和材料学界着力加大投入和研究的热点问题。

3. 研究的基本内容与计划

2017.2.20-2017.2.26 查阅文献

2017.2.27-2017.3.5 制定实验方案，撰写文献综述

2017.3.6-2017.6.4 氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的制备

4. 研究创新点

在制备氧化石墨烯的基础上，制备还原氧化石墨烯，探讨制备工艺的影响，为石墨烯的工业化生产提供参考。