1. 研究目的与意义（文献综述）

光热转化功能材料由于能将光能转化成高热而倍受青睐，并在生物应用上成为研究热点，很多生物学者致力于合成这种材料，将其应用于光热治疗等方面[1-3]。光热转化材料在医学上具有很大的潜能，尤其是可用于癌症治疗的靶向药物传递系统引起了医学界极大关注[4,5]。而石墨烯由于其所具有的大比表面积、良好的导热性、大介电损耗、对近红外光的强吸收特性、良好的生物相容性、良好的光热转化特性和热传导性能等，使其与聚合物基体复合而成的纳米复合材料成为一种新型的光热转化功能材料，在生物医疗、微电子工业等领域具有广阔的应用前景[6-10]。

石墨烯是一层单原子厚的sp2键碳层，在基准面上具有非凡的电子输运特性[11-13]。但是石墨烯在应用中是无法独立存在的，单相石墨烯层在质量上也很难达到。对于电子设备而言，通常还需要灵活性和轻量级。因此通过将少量石墨烯填料添加到聚合物基体中来制造石墨烯基纳米复合材料以实现这些目标[14-16]。

石墨烯/聚合物基纳米复合材料是一种介电损耗材料，聚合物材料具有优良的加工性能、较低的加工温度和较低的介电损耗，但除少数材料，其介电常数通常较低[17]。当聚合物基体中石墨烯的填充浓度达到或超过逾渗阈值时,粒子间的间距减小,电子就会在各导电粒子间发生迁移，有效地提高复合材料的电导率，增强其对近红外光的介电损耗性能，使其可以将吸收的近红外光高效地转化为热能[18,19]。现有研究结果表明石墨烯与聚合物基体间的界面弱粘附效应，在一定程度上阻碍了电子在石墨烯填充相间的转移，使其电导率（1.2s/m）与石墨烯的电

2. 研究的基本内容与方案

1.研究内容及目标

针对石墨烯/聚合物基纳米复合材料的介电损耗性能，分析石墨烯的取向、填充浓度、长宽比、渗流阈值、界面隧道以及maxwell–wagner–sillars极化等因素对复合材料光热转化性能的影响，基于修正有效介质理论获得这些因素与介电常数和电导率间的关系表征，分析石墨烯/聚合物基纳米复合材料的介电损耗特性，探讨石墨烯纳米片的形状、尺寸、浓度等对其光热转化性能的影响机制。

2.技术方案

3. 研究计划与安排

1.第1-2周查阅国内外文献并翻译英文文献，了解石墨烯/聚合物基纳米复合材料的基本概念及其在光热方面的研究现状，完成开题报告；

2.第3-4周学习与研究内容相关的理论知识，开始进行理论模型的构建；

3.第5-8周完成理论建模并初步展开数值分析相关工作；

4. 参考文献（12篇以上）

[1].孙阳阳，张鸿雁，周建华，华京君. 石墨烯纳米复合材料光热效应研究进展[j]. 化工新型材料，2014,42(1):30-32.

[2].x.xia, j.hao, y.wang, et al., theory of electrical conductivity and dielectric permittivity of highly aligned graphene-based nanocomposites[j].2017:1-14

[3].卢鹏荐，王一龙，孙志刚，官建国.高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材[j].化学进展，2010,22(8):1619-1620.