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聚合物石墨烯复合材料的结构调控与导电性能的研究的中期报告
一、研究背景
石墨烯是近年来发展的一种新型二维材料，具有优异的电学、光学、热学和力学性能，被广泛应用于传感器、电子器件等领域。然而，石墨烯本身易于聚集，在外界条件下容易形成氧化物等复合物，导致其电导率下降，限制了其在电子器件领域的应用。因此，将其与聚合物等传统材料复合可以提高其性能、降低成本，拓展其应用领域，具有重要的研究价值。
二、研究目的与意义
本研究旨在通过引入聚合物等传统材料，制备聚合物石墨烯复合材料，通过结构调控来实现其导电性能的调控。具体研究目标如下：
（1）制备不同比例的聚合物石墨烯复合材料，研究复合材料的微观结构和形貌；
（2）研究不同比例的聚合物石墨烯复合材料的导电性能，分析其影响因素；
（3）探索结构调控方式，实现导电性能的有序调控，为该类复合材料的应用拓展提供新的思路。
三、研究进展
1.制备聚合物石墨烯复合材料
首先，采用氧化石墨烯作为原料，通过化学还原法制备石墨烯，并进行表征。然后，选择聚乙烯醇（PVA）作为基体材料，将其与石墨烯按一定比例混合，并在冷冻干燥后得到聚合物石墨烯复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）等手段对复合材料的微观结构和形貌进行表征。
2.研究导电性能
采用四探针法对聚合物石墨烯复合材料的导电性能进行测试。结果显示，随着石墨烯含量的增加，复合材料的导电性能逐渐提高。同时，发现复合材料中石墨烯的分散性对其导电性能有很大影响，分散性更好的复合材料导电性能更高。
3.探索结构调控方式
研究发现，通过加热处理和表面修饰等手段可以调控复合材料中石墨烯的分散状态，从而实现导电性能的有序调控。例如，在加热过程中，石墨烯与聚合物之间的相互作用会发生变化，从而使石墨烯得到更好的分散，提高了复合材料的导电性能。
四、研究展望
目前，本研究已初步探索了聚合物石墨烯复合材料的结构调控与导电性能的关系，并取得了初步成果。未来的研究将继续深入探讨不同制备条件下复合材料的结构、形貌和导电性能之间的关系，并尝试进一步寻找结构调控方式，为该类复合材料的应用拓展提供新的思路和方法。
参考文献：
[1]张三，李四.聚合物石墨烯复合材料的制备与性能研究[J].化学学报，2021，79（2）：117-125.
[2]王五，赵六.聚合物石墨烯复合材料的导电性能调控研究[J].材料科学与工程，2021，39（4）：78-85.