氧化石墨烯/纳米纤维素复合材料的制备及性能分析开题报告

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1. 研究目的与意义

聚合物类氧化石墨烯复合材料的研究成果层出不穷，制备方法主要为原位聚合法、熔融共混法以及溶液共混法。

将聚合物与氧化石墨烯复合主要是因为氧化石墨烯作为新的高性能增强体可以为聚合物复合材料带来力学、电学、热学等多方面性能的提升。

为此，许多学者对聚合物类氧化石墨烯复合材料的性能进行了研究。

2. 国内外研究现状分析

氧化石墨烯的制备工艺相对成熟，常用方法为改进的hummers法，但是这些方法得到的产物很难提纯，限制了其进一步的应用，研究新的制备方法显得尤为重要：一方面可以尝试采用少引入或者不引入杂离子的强氧化剂，如臭氧、过氧化氢等绿色强氧化剂制备氧化石墨烯；另一方面深入研究电化学方法制备氧化石墨烯。

在氧化石墨烯复合材料的研究方面，由于氧化石墨烯的表面能较高，不进行表面处理时容易发生团聚，因此氧化石墨烯表面改性成为一个研究重点，使其能更好地与基体材料形成复合材料；而对于具有潜在应用前景的氧化石墨烯复合材料，应加强其产业化研究，使得在信息电子、生物医疗、建筑以及能源行业得到广泛的应用。

生物质纤维素资源的开发与利用一直是国内外研究的热点，1970年人们首次提出将生物质糖类转换用于运输的生物质燃料。

3. 研究的基本内容与计划

氧化石墨烯的制备与表征。

纳米生物质纤维素的制备和表征。

氧化石墨烯纳米纤维素的复合材料的制备和性能分析。

4. 研究创新点

石墨烯制备工艺的突破极大地推动了后续的应用研究，并对相关学科的发展起到了极大的推动作用。

目前，氧化石墨烯的制备方法在不断更新，但是仍有需要问题有待解决，在工艺的优化和新方法的探索上仍有极大的发展空间，以求得高晶化程度、高质量和高纯度的石墨烯。

将木质纤维素纳米纤丝进行碳纳米纤维化和将由木质纤维素制备的碳纳米纤维进一步转变为石墨烯的研究和专利未见报道。