石墨烯、氧化铌纳米片自组装及超细钛酸钡粉体合成的开题报告.docx

石墨烯、氧化铌纳米片自组装及超细钛酸钡粉体合成的开题报告
一、研究背景
石墨烯是由单层碳原子构成的二维材料，具有优异的流体电子传输性能、高导热性和力学强度，引起了广泛的研究兴趣。但是，由于石墨烯单层结构的机械性质弱，单层石墨烯的应用范围被限制。与此同时，二维纳米片也是另一个重要的研究领域，其中氧化铌（Nb2O5）是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。超细钛酸钡（BaTiO3）粉体则是一种重要的功能材料，可用于电容器、压电材料等领域。因此，石墨烯、氧化铌纳米片自组装及超细钛酸钡粉体的合成备受关注。
二、研究内容
本次研究将探索石墨烯、氧化铌纳米片自组装，并研究其结构与性能；同时，将研究超细钛酸钡粉体的合成方法及其性能。
1.石墨烯、氧化铌纳米片自组装
首先，需要制备具有表面功能的石墨烯和氧化铌纳米片；然后在一定条件下进行自组装。自组装后的结构需要进行表征和研究其特殊性质，如热导率、电导率、力学性能等。
2.超细钛酸钡粉体的合成
首先需要筛选较为适宜的合成方法，如溶胶凝胶法、热水法、水热法等。制备完成后需要进行粉体表征，如电学性能、物理性能、表面形貌、结晶性等。
三、研究意义
1.石墨烯、氧化铌纳米片自组装的研究可为二维材料的应用提供更广泛的可能性；
2.超细钛酸钡粉体的合成及其电学性能研究将为材料的应用提供有力的支持。
四、研究难点
1.石墨烯、氧化铌纳米片自组装的过程需要考虑温度、溶液浓度等多种参数，寻找最优条件较为困难；
2.超细钛酸钡粉体的制备过程需要高温条件，凝胶溶胶法制备的粉体性能较差。
五、研究方法
1.图像分析：使用扫描电子显微镜（SEM）等实验仪器获取样品的形貌，并对结构进行分析；
2.电学性能测试：使用介电测试仪等测试设备进行电学性能测试。
六、预期成果
1.成功制备并研究了石墨烯、氧化铌纳米片自组装的结构与性能；
2.研究出一种高性能的超细钛酸钡粉体合成方法并对其进行表征。
七、研究时间安排
第一年：石墨烯、氧化铌纳米片制备及自组装的参数调试和结构表征。
第二年：石墨烯、氧化铌纳米片性能测试及超细钛酸钡粉体合成方法的筛选和优化。
第三年：超细钛酸钡粉体表征和应用性能测试。
八、参考文献
1.Zhang,Y.,Tan,Y.,Stormer,H.L.,&Kim,P.(2005).ExperimentalobservationofthequantumHalleffectandBerry'sphaseingraphene.Nature,438(7065),201-204.
2.Lei,K.,Li,Y.,Wang,W.,&Hu,Z.(2018).HydrothermalsynthesisofNb2O5/Ccompositesandtheirhigh-performanceanodematerialsforlithium-ionbatteries.JournalofAlloysandCompounds,750,794-801.
3.Wang,W.,Guo,J.,Zhang,J.,&Su,Z.(2017).Synthesis,characterizationandopticalpropertiesofBaTiO3nanocrystals.JournalofAlloysandCompounds,695,732-736.