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氧化石墨烯改性PVB复合薄膜研究的开题报告
一、选题背景
氧化石墨烯作为一种新型的纳米材料具有良好的导电、导热、机械强度和化学稳定性等性质，在电子器件、传感器、生物医学和能源等领域具有广泛的应用前景。而聚乙烯醇酸乙烯酯(PVB)作为一种常见和易得的工程塑料，具有良好的透明性、柔韧性、耐候性和耐水解性等优点，在建筑玻璃、太阳能电池、汽车车窗和飞机舱窗等领域得到了广泛的应用。
但是，单一的氧化石墨烯及PVB在一些应用领域存在其自身的局限性，如氧化石墨烯质量较高、稀有性、成本高、数量有限；而PVB材料在一些应用中需要具备导电性、阻燃性等综合性能。因此，将氧化石墨烯与PVB材料复合，可以将两种材料的优点互相补充，同时有效克服各自的缺点。
二、研究内容
本研究旨在通过将氧化石墨烯和PVB材料进行复合，制备一种具有导电性、阻燃性和抗紫外线辐射能力的复合薄膜，并探究其性能和应用。
具体研究内容包括：
1.制备氧化石墨烯改性PVB材料及其复合薄膜。
2.分析复合材料的形貌结构、导电性、力学性能等基本性质，并比较其与单一材料的差异。
3.对比研究复合材料和单一材料在阻燃、抗紫外线辐射性能方面的差异。
4.探究复合薄膜在电子器件、太阳能电池等领域中的应用前景，并对其应用进行初步实验验证。
三、研究意义
1.提高PVB材料的综合性能，增加其在电子器件及太阳能电池等领域的应用价值。
2.为氧化石墨烯的应用提供一种新的途径，同时拓宽其应用范围。
3.对于复合材料的制备和表征方法提供一定的理论和实践指导。
4.具有一定的经济和社会意义，为相关产业的发展提供技术和产品支持。
四、研究方法
1.制备氧化石墨烯改性PVB材料及其复合薄膜：采用化学还原法，将氧化石墨烯与PVB材料进行复合，并通过溶剂混合、剪切、扩散、浇铸等方法，制备氧化石墨烯改性PVB复合薄膜。
2.复合材料性质表征：使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等技术表征氧化石墨烯改性PVB复合材料的形貌结构、相互作用机制等性质。使用四探针法、压电性测试、拉伸测试等方法表征其导电性、力学性能等基本性质。
3.复合材料性能测试：采用热重分析仪(TGA)、热量分析仪(DSC)、氧指数(OI)等方法测试复合材料的阻燃性能，采用紫外光谱(UV)测试其抗紫外线辐射能力。
4.应用前景研究：通过搭建实验台、搭建电路等方法，探究氧化石墨烯改性PVB复合薄膜在电子器件、太阳能电池等领域中的应用前景。
五、研究进度安排
第一年：设计工艺方案、研究氧化石墨烯合成和改性方法、制备氧化石墨烯改性PVB材料及其复合薄膜、对复合材料进行性质表征和基本性能测试。
第二年：对复合材料的阻燃性能和抗紫外线辐射能力进行测试和研究、对其应用前景进行初步探究和验证。
第三年：对复合薄膜在电子器件、太阳能电池等领域中的应用进行进一步实验验证，并对试验结果进行总结和分析。同时完善相关研究成果的发表和推广。
六、预期结果
1.成功合成氧化石墨烯改性PVB复合材料及其复合薄膜。
2.对复合材料的形貌结构、导电性、力学性能等基本性质进行了表征。
3.探究了复合材料和单一材料在阻燃、抗紫外线辐射性能方面的差异。
4.初步考察复合薄膜在电子器件、太阳能电池等领域中的应用前景。
5.相关研究成果在相应领域得到推广和应用。