1. 研究目的与意义（文献综述）

虽然氧化石墨的合成具有悠久的历史，但是一直以来人们对于氧化石墨的具体的结构争论不休。甚至到目前为止，还没有一个精确的结构模型。造成这种情况的原因有很多，主要是因为石墨原料的复杂性、氧化石墨的非化学计量性以及没有好的分析仪器。尽管在认识氧化石墨结构的路上困难重重，但是经过人们的不懈努力，还是取得了一些成果，提出了几种结构模型。为了将氧化石墨烯应用于不同的领域，很多时候需要对氧化石墨烯进行改性。氧化石墨烯的改性主要有两种方式，分别是通过共价键结合进行改性和非共价键作用进行改性。由于氧化石墨烯上有很多的含氧基团，人们就想办法通过这些含氧基团对氧化石墨烯进行共价键修饰，使其获得人们需要的一些性质。利用氧化石墨烯表面上的环氧基、羟基和羧基这些功能化反应的活性点，通过对环氧基开环加成、羟基和羧基酯化等反应将其它的功能性分子与氧化石墨烯进行共价键连接进行修饰。含有芳香基团的功能化小分子与石墨烯之间存在范德华力及π-π堆积作用，那些有芳香基团的小分子可以牢固地“吸附”在石墨烯的表面，对石墨烯进行功能化改性。非共价键改性的特点是保持了石墨烯原来的共轭结构、电化学性能以及机械性能，而且反应操作简单方便。缺点是非共价键结合的作用力比较小，而且功能化分子在石墨烯表面吸附的数量也相对较少。

天然微晶石墨是一种由小晶粒聚集而成的多晶体。微晶石墨来源广泛、价格低廉，它石墨化程度高，具有良好的电化学循环性能。我国石墨资源丰富，种类繁多，石墨独特的物理化学性质具备作为新型碳材料和高附加值功能材料前驱体的潜力。以氧化石墨烯为基础的碳材料具有“绿色”属性，是有潜力的新型材料之一。目前，对于基于氧化石墨烯为基础的研究还比较少，怎样制备性能优异的石墨烯还不清楚。因此，石墨烯材料的研究不仅具有获得关键材料的制备等重要基础理论研究的意义，而且有解决当前新能源材料发展瓶颈问题的重要的现实意义。

目前大多数石墨只用作低附加值的加工原料，未能充分体现石墨资源的优势。虽然石墨烯刚刚被发现不久，也有了一定的应用领域，但是制备石墨烯的方法都比较复杂，整个工艺过程都很难控制，且只能生产少量的石墨烯。

2. 研究的基本内容与方案

以微晶石墨为原料，利用hummers法制备氧化石墨。在不同气氛、不同温度条件下，热还原法制备功能化石墨烯样品。通过各种现代测试手段对石墨烯样品进行表征与测试，从而比较不同氛围、不同温度下制得功能化石墨烯的电化学性能差异。

以微晶石墨为原料，采用改良 hummers 法制备微晶氧化石墨及其还原产物，考察微晶石墨用量、氧化剂用量与反应时间对氧化石墨制备的影响。确定最佳条件下微晶石墨制备氧化石墨的最佳工艺。以石墨为原料制备高附加值碳材料如石墨烯等，是一项具有重要理论价值和潜在应用前景的课题。虽然石墨烯作为工程材料具有很大的应用前景，然而如何有效方便地制备出高质量的石墨烯是发展研究和应用的关键所在。

微晶氧化石墨的制备

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告。

第4－13周：论文实验。

第14－15周：实验结果分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 雷芸，徐骏，李容，陈菲菲.微晶氧化石墨的制备及性能研究. 矿冶工程. 2014(01): 97-99.

[2] 李新禄，杜坤，张育新，等．表面包覆技术对微晶石墨嵌锂行为的影响［j］．功能材料，2010，4(41):674－676．

[3]王宁，申克，郑永平，等．微晶石墨制备各向同性石墨的研究［j］．中国非金属矿工业导刊，2011(2):11－13．