2014届毕业设计(论文)开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告一、基本信息学生姓名班级学号系名称毕业设计（论文）题目指导教师二、开题意义课题的现状与发展趋势石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。完美的石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料，它只包括六边形(等角六边形)， 如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料 ，被期待可用来发展出更薄、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。石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管；另外石墨烯还被做成弹道晶体管并且吸引了大批科学家的兴趣 。在2006年3月，佐治亚理工学院研究员宣布, 他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应，并基于此结果，研究出以石墨烯为基材的电路。石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，石墨烯被广泛运用于电子、航天军工、新能源、新材料等领域。石墨烯是一种新型材料，且是一种能够在多个领域带来革命性变革的材料。课题的背景与意义随着世界人口数量激增及工农业生产扩大，能源危机已成为人类面临的重大挑战。我国拥有非常丰富的石墨资源，是世界上最大的石墨原料生产和出口国。全球首条石墨烯生产线慈溪开工，在慈溪市慈东滨海区，年产300吨石墨烯项目正紧锣密鼓筹建中。不久之后，这里将出现全球第一条石墨烯生产线。目前石墨烯尚未形成产业化，售价非常高，目前国内售价在2000元/克以上，接近于黄金价格的十倍左右；而一旦量产毕将成为下一个万亿级的产业。未来石墨烯研究的工作重点将在以下三个方面：探索操作简单、缺陷少、产量高 、成本低廉的石墨烯制备方法，并实现对石墨烯的可控制备，解决好石墨烯的结构和物性 的调控等问题 ；积极探究石墨烯的生长机制，深入研究石墨烯的各种物性，弄清其性能与结构之间的关系，对石墨烯进行有效的掺杂和化学修饰功能化；通过对石墨烯材料一系列重要物性的探测，来设计和开发新型超高性能的石墨烯器件， 真正实现石墨烯类材料的应用。毫无疑问，石墨烯的进一步研究将会深刻改变人们的观念与生活方式。课题欲解决哪些方面问题研究化学法中不同反应条件及原料配比对产品的影响，确定最佳制备方法；比较制备石墨烯过程中各种控制方案对最终制备石墨烯的影响；三、课题方案课题研究（设计）思路、方法论述利用Hummers合成氧化石墨烯，在合成过程中通过改变反应条件、原料配比等确定最佳制备方法。改变原料的比例和更换不同的原料通过对反应条件的控制确定最佳配比；确定合适的原料对反应条件进行控制确定最佳的控制方案；课题预期目标（成果）了解制备石墨烯的各种方法及其优缺点；掌握制备石墨烯的化学方法以及其表征的手段；能够成功的制备石墨烯；对石墨烯进行检测，分析其性能。课题进度安排（时间阶段、阶段完成内容）2013.11.25-2013.12.01 文献检索、定题、开题2013.12.02-2013.12.22 课题研究、中期检查、做实验、记录数据 2013.12.23-2013.12.31 分析数据、