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石墨烯液晶及宏观组装纤维的任务书
任务书：石墨烯液晶及宏观组装纤维的研究与应用
一、研究背景
石墨烯是一种单层碳原子按照特定规律排列而成的二维材料，具有出色的导电性、热传导性、机械强度等优异属性。近年来，石墨烯作为热门的新材料在领域中备受关注。而石墨烯的液晶及其宏观组装纤维，则是目前备受关注的领域之一，其具备在电子器件、化学传感器、机械强度增强等方面广泛应用的潜力。因此，研究石墨烯液晶及宏观组装纤维的制备、性质及其应用具有重要意义。
二、研究目的
本次研究的主要目的是：
1.实现石墨烯的液晶相和宏观组装纤维的制备和表征，研究其完整结晶过程和物理性质。
2.探讨石墨烯液晶及纤维在电子器件、化学传感器、机械强度增强等领域的应用。
三、主要研究内容
1.石墨烯液晶的制备及表征：采用不同的方法制备石墨烯液晶，并通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等手段对其进行表征。同时，对石墨烯液晶的物理性质，如流变性、热力学性质等进行分析。
2.石墨烯纤维的制备及表征：石墨烯纤维是由石墨烯分子通过各种力学或化学方法组装而成的宏观“绳索”。本研究中，我们将采用干旱法和湿法两种方法制备石墨烯纤维，并通过SEM、TEM和XRD等方法表征其形态和结晶性质。另外，还将研究石墨烯纤维的基本力学性质，如弯曲性、耐久性等。
3.石墨烯液晶及纤维在器件和传感器领域的应用：通过探测、传感器和增强材料等实验，研究其在以上领域的应用。其中，我们将以高性能液晶显示器的生产为样例，研究石墨烯液晶在晶体管、半导体器件等领域的应用。另外，石墨烯纤维在机械强度增强、催化剂载体、水污染处理等领域的应用也将被研究。
四、预期成果
通过本次研究，我们期望达到以下成果：
1.实现石墨烯液晶及宏观组装纤维的高效制备。
2.揭示石墨烯液晶及纤维的结晶、力学、热力学等基本性质。
3.探究石墨烯液晶及纤维在电子器件、化学传感器、机械强度增强等领域的应用。
四、研究计划
1.第一年：对石墨烯液晶和纤维的制备进行初步探究，并研究其基本物理性质。
2.第二年：系统性研究石墨烯液晶和纤维的制备和结晶过程，探究其力学性质，并初步考虑其应用于电子和材料领域的可能性。
3.第三年：探究石墨烯液晶及纤维在器件、增强材料和催化剂等领域的应用，并进一步深入研究其物理性质。
五、预期费用
本研究所需的预算包括：
1.设备费：60万元人民币。
2.实验室运转费：30万元人民币。
3.研究人员工资：100万元人民币。
6.其他费用：10万元人民币。
预计总费用：200万元人民币。
七、参考文献
1.QLiang,Y.Yao,etal.,Liquidcrystalsbasedongraphene,Science,2010.
2.Z.Yin,S.Hu,etal.,Fusedsilver-basedaromaticcationicsurfactantsforsolublegraphenepurification,J.Am.Chem.Soc.,2012.
3.J.Zhang,Z.Chen,etal.,Insitugrowthofagraphene-polypyrrolenanowirehybridforfront-endelectrochemistry,Adv.Funct.Mater.,2011.