氮掺杂石墨烯基纳米复合材料的合成及其催化性能研究的开题报告.docx

氮掺杂石墨烯基纳米复合材料的合成及其催化性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
石墨烯因其独特的二维结构及优异的物理、化学性质，成为了近年来研究的热点之一。石墨烯材料的性能直接影响着其应用的发展，如传感器、储能、催化等领域。石墨烯的功能化、改性及复合化等研究尤为重要。
氮掺杂石墨烯是近年来石墨烯研究的热点之一，具有良好的催化性能及优异的电化学性能。同时通过与其他纳米材料复合，可以构建出高性能的纳米复合材料。因此，氮掺杂石墨烯基复合材料的研究对于提高纳米材料的催化性能及其应用领域的开拓具有重要意义。
二、研究内容及研究方法
本次研究的内容为制备氮掺杂石墨烯基纳米复合材料，并研究其催化性能。具体步骤如下：
1.制备氮掺杂石墨烯。以氯化铁和尿素为原料，通过热处理法制备出氮掺杂石墨烯。
2.制备金属纳米颗粒。以盐酸为还原剂，葡萄糖为表面修饰剂，制备出金属纳米颗粒。
3.制备氮掺杂石墨烯基纳米复合材料。将制备好的金属纳米颗粒加入氮掺杂石墨烯溶液中并在超声条件下混合均匀即可。
4.研究氮掺杂石墨烯基纳米复合材料的催化性能。采用催化降解染料的方法，对合成材料进行催化实验，在实验条件的控制下，研究其催化性能。
三、研究预期成果及意义
通过本次研究，预期可以合成出具有良好催化性能的氮掺杂石墨烯基纳米复合材料。优化纳米复合材料的组成及条件，提高催化活性，并可通过研究其催化机理，为纳米复合材料的催化性能提供理论支持。该研究可以推进氮掺杂石墨烯的应用，并对纳米复合材料在多个领域的发展具有积极的推动作用。