木质素基石墨烯的制备及在防锈领域的应用开题报告

全文总字数：1706字

1. 研究目的与意义

（1）课题研究目的： 1.以木质素为原料制备石墨烯，降低石墨烯的制备成本； 2.通过光学显微镜，电镜，拉曼光谱对制得产物进行表征，测试产物是否 为石墨烯，检验实验方案的可行性； 3.测试制得产物在金属防腐方面的性能，检验产品的实用性。

(2) 课题研究意义： 1.石墨烯的制备原料石墨日益匮乏，木质素是自然界中广泛存在的可再生 资源，利用木质素制备石墨烯极具经济价值和社会意义。

2.金属腐蚀是严重的全球性问题，对经济造成巨大的直接损失，石墨烯有 超大的比表面积、优异的抗渗透性、高的热稳定性和化学稳定性等优点， 作为金属防护涂层有着巨大的应用潜力，通过木质素制备石墨烯可以降低生产成本，若具有良好性能可投入使用，可带来巨大的经济效益。

2. 国内外研究现状分析

国外研究概况和特点:在石墨烯制备方面：clar 等开创了多环芳烃( pah) 合成石墨烯的先河, 但产率较低；stride 等以乙醇和钠为原料通过溶剂热法可制备克量级的石墨烯,提高了产率；dato 等报道了一种新型等离子体增强化学气相沉积法, 乙醇液滴作为碳源, 利用ar 等离子体合成石墨烯, 极大地缩短了反应时间。

在石墨烯应用于金属防腐方面：2009 年，sreevatsa 等采用一种快速的化学机械抛光方法，对 hopg 进行剥离，在金属基底的表面沉积得到大面积的石墨烯薄膜；chen 等首次研究了通过cvd 法在纯 cu 和 cu/ni 合金表面生长的石墨烯的抗氧化能力；kirkland 等采用 cvd 法在纯ni 片（99.9%）和纯 cu 片（99.9%）的表面沉积得石墨烯薄膜；prasai等采用了一种机械转移的方法，使得石墨烯薄膜能够覆盖到任意金属表面；kang等通过自组装的方式，将氧化石墨烯（go）旋涂到沉积有 sio2的硅片上，再经过处理还原得到多层的石墨烯薄膜。

国内研究概况的特点：我国是申请石墨烯专利数量最多的国家，占专利总数的1/3，约两千多项。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：文献准备阶段；（2）木质素制备生物质石墨烯；（3）对制得的产物进行光学显微镜、电镜、拉曼光谱表征，处理数据；（4）测试制得产品在金属耐腐蚀方面的应用效能；（5）结题报告。

研究计划：12月27日 至 1月6日：文献准备阶段；2月20日 至 2月 27日：木质素制备生物质石墨烯；2月27 日 至 3月4 日：对制得的产物进行光学显微镜、电镜、拉曼光谱表 征，处理数据；3月4日 至 3月 11 日：测试制品在金属耐腐蚀方面的应用效能；3月11日至5 月 30日：结题报告。

4. 研究创新点

特色：1.从石墨烯制备的原料出发，探索以节能环保的方式获取石墨烯的途径， 选定木质素为制备原料一是可以降低石墨烯的制备成本，二是为造纸 产生的废料木质素的处理提供一条新途径，对环境友好。

2.以处理生活中的实际问题为落脚点，探索实验制得的产品作为金属防 腐的材料的功效，以期为金属腐蚀找到一条实用的的解决途径，具有 很高的经济效益。

创新：1.本研究以木质素为研究对象，探究高效简单、绿色环保低能耗的生物 质石墨烯制备方法，研究木质素在石墨烯领域的应用，这对于促进石墨 烯的开发和应用具有重要意义。