石墨烯量子点的水热法制备开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

近年来，石墨烯独特的性能越来越受到关注，石墨烯具有碳六元环组成的二维周期蜂窝状点阵结构，只有单层原子厚度。石墨烯是已知世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 w/mk，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm²/vs，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10^-8 Ωm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

量子点有着独特的光学性质、比如具有可调的荧光发射、宽而连续的吸收光谱、窄而对称的荧光发射光谱、高荧光量子产率、极好的光学稳定性。通过调节不同的尺寸可以获得不同荧光发射波长的量子点。由于宽而连续的吸收光谱，用一个激发光源就可以同时激发一系列波长不同的荧光量子点。量子点良好的光学稳定性使它能够很好的应用于组织成像等。石墨因其独特的物理性能和在纳米技术的应用，与二维的石墨烯纳米片和一维的石墨烯纳米带相比，零维的石墨烯量子点由于其尺寸在10nm以下表现出更强的量子限域效应和边界效应，因此在许多领域如太阳能原光电器件、生物医药、发光二级管和传感器等有着很好前景。用前景而备受关注。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题的研究问题是水热法制备石墨烯量子点，研究方法主要以实验为主，辅之必要的演绎方法，通过仪器和实验方法的结合来合成石墨烯量子点。不断进行实验确定其实验合成的最佳条件，确定最佳合成条件，便于下次合成的便利。

另外，结合不同合成条件下，石墨烯量子点具有的性能差异，以便能够确定不同实验条件下的石墨烯量子点的性能。