石墨烯纳米片及石墨烯纤维素复合材料的制备与性能研究的任务书.docx

石墨烯纳米片及石墨烯纤维素复合材料的制备与性能研究的任务书
一、研究背景
石墨烯是一种由若干个碳原子经过单层或多层堆积形成的二维晶体材料，厚度仅为原子层级别，具有极高的机械强度、热导率、电导率和穿透性等优异性能，并且在传感器、储能器、透明导电薄膜、生物医药等领域有广泛的应用前景。但是，单层石墨烯的制备和大规模制备、纳米制备等问题需要解决，此外，石墨烯的应用也存在一定的限制。
此外，石墨烯与纤维素具有良好的亲和性和相容性，在石墨烯纳米片和纤维素复合材料中加入石墨烯可以提高材料的力学性能、电导率和导热性能，以及对抗电磁干扰等性能，提高材料的应用性能。对于这种复合材料的制备和性能方面的研究还需要深入。
因此，本研究旨在探究石墨烯纳米片及石墨烯纤维素复合材料的制备与性能研究，以期进一步提高材料性能，为其在工业生产中的应用提供技术支持。
二、研究任务
1.石墨烯纳米片的制备
根据前人研究成果，选取合适的材料制备单层或多层石墨烯纳米片，并对其进行结构表征，确定其质量和形态。
2.石墨烯纤维素复合材料的制备
采用机械混合或化学交联等方法，将石墨烯纳米片与纤维素复合，制备石墨烯纤维素复合材料，并对其进行性能测试。
3.石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的性能测试
（1）结构表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等方法对样品进行表征分析，了解其结构、分子表面形貌、图案等。
（2）力学性能测试：采用纳米压痕仪、拉伸试验机等设备，研究石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的力学性能，包括杨氏模量、屈服强度和断裂伸长率等。
（3）导电性能测试：采用电学测试仪器对样品的导电性进行测试，并探究样品中石墨烯纳米片的含量对其导电性能的影响。
（4）导热性能测试：采用热导仪等设备，研究石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的导热性能，并探究样品中石墨烯纳米片的含量对其导热性能的影响。
4.实验结果的分析与结论的总结
通过对石墨烯纳米片及石墨烯纤维素复合材料的制备与性能研究，获得实验数据，并对其进行分析，探究石墨烯纳米片和纤维素复合材料的制备和力学、导电、导热等性能之间的关系，为一些工业应用提供技术支持，并总结实验结论。
三、研究保障
1.实验室条件：对于本实验的要求，需要有化学试验室和材料实验室，具备纳米制备、材料测试和分析的条件。
2.资金保障：本研究需要大量的样品制备、设备借用、材料检测等，需要有足够的资金保障。
3.实验人员：本研究需要有一定的化学和材料的基础知识，同时具备实验操作和数据分析的能力，并且需要一定的研究经验。
四、研究计划
本课题的研究计划为两年，主要任务安排如下：
第一年：
1月份：确定研究目标和任务，并制定研究计划，搜集相关文献。
2月份：选取合适的材料制备单层或多层石墨烯纳米片，并对其进行结构表征。
3-4月份：采用机械混合或化学交联等方法，将石墨烯纳米片与纤维素复合，制备石墨烯纤维素复合材料，并对其进行性能测试。
5-6月份：石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的性能测试之力学性能测试。
第二年：
1-2月份：石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的性能测试之导电性能测试。
3-4月份：石墨烯纳米片和石墨烯纤维素复合材料的性能测试之导热性能测试。
5-6月份：实验结果的分析与结论的总结，完成实验报告和论文撰写。
以上是本研究计划的主要任务和计划安排，并且这只是一个大致的计划，具体实施还需要不断地进行调整和补充，以确保研究的有效性和可行性。