1042827132宗浩迪(开题报告).doc

江苏科技大学毕业设计（论文）开题报告概述表 学生姓名宗浩迪班级学号1042827132指导教师张娇霞毕业设计(论文)题目石墨烯/银纳米复合材料的制备及其性能研究和石墨烯/银纳米环氧树脂复合材料的性能研究看网上上传的题目进行修改 选 题 的 目 的 和 意 义 氧化石墨烯(GO)具有石墨烯的类似结构，表面含有丰富的羰基、环氧基、羧基、羟基等含氧基团，由于氧化石墨烯单层碳原子结构及亲水性强的特点，GO成为工业化合成化学转换石墨烯(CCG)的最佳选择。不仅如此，GO还是合成化学改性石墨烯(CMG)的重要前驱体材料，近年来，越来越多的科学家致力于以氧化石墨烯为前驱体合成石墨烯/聚合物、石墨烯/金属或石墨烯/金属氧化物纳米复合材料，并研究其性能与应用价值。 石墨烯-银纳米粒子复合材料以其在纳米电子学、催化、抗菌、表面增强拉曼、化学发光分析等方面的优越性能和潜在应用得到了广泛关注。由于石墨烯片层间的范德华力作用，石墨烯具有不可逆的团聚趋势，而存在于石墨烯层间的银粒子正好起到分离邻近石墨烯片层，防止发生团聚的作用。Yu等采用葡萄糖作还原剂，制备得到25 nm左右的Ag颗粒，研究发现：随着硝酸银用量增加，银颗粒尺寸增大，尺寸分布变宽。Tian等在NaOH溶液中，80?C条件下反应10 min，制备得到了rGO-Ag复合材料。Kim等在稳定剂PVP和偶联剂APTMS存在的氧化石墨烯水溶液中，利用肼作为还原剂，制备了直径2—5nm银纳米粒子的石墨烯- 银纳米粒子复合材料。Yuan等采用柠檬酸钠为还原剂和稳定剂，制备得到20—25 nm银粒子的石墨烯- 银纳米复合材料。 但多数研究需要复杂的合成步骤，耗时多，或大量使用有毒有害的还原剂、稳定剂等。环氧树脂具有良好的机械性能和热性能，广泛应用于机械、化工、电子电气和航空航天等领域。环氧树脂最大的缺点是交联固化后质脆，耐冲击和应力开裂的能力较差。在环氧树脂中引入纳米粒子进行改性被证明是一种十分有效的方法，已引起国内外学者的广泛重视。随着石墨烯改性技术的提高、石墨烯/银纳米环氧树脂复合材料制备技术的完善，以及对其制备机理研究的进一步??入，将会制备出性能多样化、用途多样化的石墨烯/银纳米环氧树脂复合材料，并广泛地应用于日常生活和军事方面，从而更大程度地推动经济的发展和航空航天事业的进步。 国 内 外 研 究 现 状 及 存 在 的 问 题由于石墨烯具有独特的结构和优越的性能，现已逐渐应用于电子材料，薄膜材料，储能材料，液晶材料，催化材料等先进的功能材料。石墨烯复合材料是石墨烯应用研究中重要领域，其前景非常广阔。但是，真正实现石墨烯复合材料大规模合成和产业化应用仍面临大量的问题和挑战。例如石墨烯的制备，无机粒子，聚合物分子大小控制及分散均匀问题等。随着研究的深入，多元化，性能更优越的石墨烯复合材料将不断研制产生，从而为实现石墨烯的实际应用奠定科学和技术基础。 由于石墨烯的电子导电能力导致的爆炸式的研究已经吸引了全世界的目光。但在化学领域才刚开始展开。化学改性石墨提供了研究有关纳米复合材料的结构性能的一个平台。? 除了传统的聚合方法,其他技术如原子转移自由基聚合(ATRP)，加成断裂链转移聚合（RAFT）或硝基氧介导自由基聚合(NMRP)，或层层自组装技术对于聚合物化学家也可用。微波辐射在片状剥离改性石墨烯的观察中也赢得了注意。这些技术将会大量应用于未来的石墨烯纳米复合材料的特质产品。? 研究将会继续关注其表面化学性能和它的衍生物。氧化石墨（GO）的综合性和和含氧物质的类别与质量成为了石墨烯纳米复合材料领域的基础性研究。期待更多的研究在使用动态分子仿真技术揭示还原氧化石墨的结构演变及化学性质。如何有效地将所获得的知识转移到现实世界的生产决定了石墨烯聚合物纳米复合材料（GPNC）的商业成功的真实性。例如，熔融混合石墨烯和聚合物的一个障碍是它的低体积密度。经过发展的方法一定会将石墨烯与聚合物进行混合。 近期研究发现，准二维结构的新型碳素材料—石墨烯，除了具有极大的比表面积和高化学稳定性外，还具有规整的平面二维结构和优异的吸附能力，这使其可以作为一个理想的载体担载银纳米粒子和构建新型的抑菌体系。石墨烯具有良好的生物相容性。 目前，将银纳米粒子负载到石墨烯表面的研究多基于液相还原法，但其中大部分制备过程不可避免地引入了生物毒性和环境危害试剂或是在强腐蚀性的条件下进行。 石墨烯/银纳米环氧树脂复合材料的制备与性能研究，在制备方法、结构表征与性能研究等方面近年来取得了长足的进步，石墨烯改性环氧树脂已经成为目前环氧树脂改性的一种重要途径，是聚合物基纳米复合材料中最具潜力的材料之一。但仍存在一些问题，主要包括：石墨烯/银纳米复合材料在环氧树脂中的部分团聚、难以定向排列、纯度低、成本高等问题。以后