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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本课题的目的是阐明石墨烯材料对于多环芳烃的吸附机理，并且通过对已有实验数据的数学计算与本次研究模拟所得的自由能数据进行比对，做出拟合关系曲线。其研究的意义是剖析了石墨烯材料和多环芳烃之间作用的本质，并且得出的预测曲线可以解放一部分资金和人力，对于未有实验数据的石墨烯对多环芳烃类化合物的吸附行为可以进行快捷有效的评估。

国内外研究现状

石墨烯是典型的碳纳米材料，它由一个单层的排列成二维峰巢状晶格的碳原子组成。石墨烯由于sp2杂化碳原子展现出突出的物理和化学性质。石墨烯的特殊性质(如巨大的表面积，高稳定性和强吸附能力) 为它在环境中的应用奠定了基础。氧化石墨烯是氧化的石墨材料，也更易溶于水。它已经被广泛应用于众多领域像是石墨烯的生产，镀膜，软性可充电电池的电极和水的净化。

有研究表明石墨烯和氧化石墨烯对许多有机污染物有很好的吸收，尤其是对于多环芳烃。然而，石墨材料对多环芳烃的吸附在分子水平的机理还尚待讨论。比如，石墨烯由于平面的ππ相互作用，对多环芳烃呈现出很强的吸引力，而对于氧化石墨烯，由于增加了含氧基团，吸附性能大大降低。除此之外，色散作用是多环芳烃分子结合到石墨烯上最重要的机理。因此，需要更多的在分子水平上对石墨烯材料的潜在吸附行为的探索。

2. 研究的基本内容

1. 石墨烯量子点--多环芳烃和氧化石墨烯量子点--多环芳烃反应的主要机理；

2. 石墨烯量子点--多环芳烃和氧化石墨烯量子点--多环芳烃这两个体系的疏水性效应；

3. 对已有实验数据的数学计算与本次研究模拟所得的自由能数据进行比对，做出拟合关系曲线；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案

在明确研究的方向和目的的前提下，查阅资料阅读大量文献，了解当前国内外石墨烯材料对多环芳烃吸附相关课题的进展。在指导教师的帮助下理清思路，找到创新点，制定相应的研究方案并且熟悉软件的操作和模型的建立。

进度

4. 参考文献

1. j.wang, z.chen, b. chen, adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons by graphene and graphene oxide nanosheets, environmental science and technology. 48 (2014) 4817-4825.

2. m.j.allen, v.c.tung,r.b.kaner, honeycomb carbon: a review of graphene,chemical reviews. 110 (2010) 132-145.