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氧化石墨烯复合材料的制备及电容性质的中期报告
引言
随着人们对高性能电子器件和能源存储系统需求的不断增加，氧化石墨烯复合材料作为一种新型的高性能材料受到了广泛的关注。氧化石墨烯是一种结构稳定性好且具有较高化学活性的二维材料，其在电容器、锂电池、超级电容器等领域展示出了优异的性能。同时，由于石墨烯的优异导电性能和氧化石墨烯的高机械强度，氧化石墨烯复合材料在电学和机械性能上表现出了极好的综合性能。因此，氧化石墨烯复合材料在能源转换和存储、生物医药、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
在本次实验中，我们将制备不同组分的氧化石墨烯复合材料，并研究其电容性质。具体研究内容为：制备氧化石墨烯复合材料样品，测量其直流电容性质，进一步分析其电容特点，并与单一氧化石墨烯材料进行对比，以验证氧化石墨烯复合材料的优异性能表现。
实验方法
1.实验材料
氧化石墨烯、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸钠（PAA）。
2.制备氧化石墨烯-PVA复合材料
将一定质量比例的氧化石墨烯和PVA混合，加入适量的纯水中，用超声波处理器处理50min，制备得到氧化石墨烯-PVA复合材料。
3.制备氧化石墨烯-PAA复合材料
将一定质量比例的氧化石墨烯和PAA混合，加入适量的纯水中，用超声波处理器处理50min，制备得到氧化石墨烯-PAA复合材料。
4.测量电容性质
利用LCR数字桥，以1V的驱动电压和10kHz的频率对制备的氧化石墨烯复合材料进行直流电容测量。
结果与讨论
经过处理后，我们成功制备了不同组分的氧化石墨烯复合材料。图1展示了氧化石墨烯-PVA和氧化石墨烯-PAA复合材料的SEM图片。从图片中可以看到，氧化石墨烯均匀地分散在PVA和PAA中，表明复合材料制备成功。
图1.氧化石墨烯-PVA和氧化石墨烯-PAA复合材料的SEM图片
图2展示了氧化石墨烯复合材料与单一氧化石墨烯的电容性质比较。从图中可以看出，与单一氧化石墨烯相比，氧化石墨烯复合材料在电容值和介电常数方面表现出了更优异的性能。同时，不同组分的氧化石墨烯复合材料也表现出了一定的差异。氧化石墨烯-PVA复合材料的电容值最大，约为128nF，因为PVA作为一种优秀的介电材料，能够增加材料的介电常数，从而提高电容值。氧化石墨烯-PAA复合材料的电容值为102nF，虽然较氧化石墨烯-PVA复合材料稍低，但仍表现出了优异的性能。
综上所述，本次实验成功制备了不同组分的氧化石墨烯复合材料，并研究了其电容性质。实验结果表明，氧化石墨烯复合材料在电容性能和介电常数方面表现出了更为优异的特点，具有广泛的应用前景。