金属氧化物与新型炭纳米材料复合功能材料的制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

将金属负载于高比表面积的载体表面，不仅可以节省金属使用量，提高金属的使用效率，还可以利用金属与载体的相互作用，防止金属聚集长大。

炭纳米材料本身因其特殊的结构和性质一直备受关注，然而，随着许多领域的应用例如能源存储、燃料电池、催化剂载体、吸附剂和电磁屏蔽材料等不断增长的需求，需要材料既具有一定的机械强度、表面化学性质等，还要保留炭材料所特有的稳定性、导热导电等特性。

在炭/金属材料中，碳的包覆可避免环境对金属的影响，金属由于碳的保护与空气隔离，使其在空气中长期稳定。

2. 国内外研究现状分析

在纳米材料领域中，碳纳米材料是一个非常活跃的课题，碳纳米材料由于其独特的纳米尺寸和表面效应而拥有和传统的石墨和金刚石等炭材料完全不同的物理、化学性能，在电子元器件和新型材料科学等领域应用广泛。

目前碳纳米材料主要可以分为三种：富勒烯、碳纳米管和石墨烯，分别是零维、一维和二维纳米材料，并且其中的碳原子均采用了sp2杂化。

石墨烯是目前研究最热门的新材料之一。

3. 研究的基本内容与计划

（1）金属与新型纳米碳材料的吸附与复合研究查阅文献，掌握金属/炭纳米材料功能的研究现状。

研究铅离子、铁离子等重金属离子在新型炭纳米材料中的吸附过程和结合状态，了解溶液ph值和溶液浓度的影响。

（2）新型金属/炭纳米材料结构的制备用氯化铁或硫酸铁与新型炭纳米材料进行复合制备磁性材料，掌握金属与炭结合时的价态；研究在新型炭纳米材料上负载二氧化锰或二氧化钛的制备过程，掌握后处理温度对金属/炭结构的影响。

4. 研究创新点

利用本课题组开发的新型纳米炭材料，与金属进行复合，制备新型的炭/纳米金属功能复合材料。

通过制备新型金属/炭纳米材料，研究新型炭纳米材料的应用方向，探究新材料的应用潜力。