织物表面石墨烯-铜纳米粒子复合研究开题报告
2022-01-16 20:41:55
全文总字数:5267字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
石墨烯金属纳米粒子复合材料以其在纳米电子学、化学传感器、能量储存、催化等方面的优越性能和潜在应用得到了广泛关注。
纺织品是普遍存在的材料。在各种类型的纺织品中,由于其柔软性、透气性、生物降解性和极度吸湿性,织物在各个领域的应用被广泛使用。由于金属特性,在纺织品上沉积纳米金属而导致织物产生新特性。铜及其化合物已经研究了多年,不仅因为它们的抗菌活性,而且由于它们的低毒性。在各种金属颗粒中,由于其高可用性,低成本和光学,电学,催化,机械,磁性和导电性能。本实验考虑使用铜纳米颗粒合成复合材料即石墨烯-铜纳米粒子复合材料并获得其覆盖的织物。检测其性质的实验是新材料研究领域不可或缺的一环,在实验中检测其应用价值是最普遍的做法。
本实验目的在于通过一种更经济环保的途径获得石墨烯-铜纳米粒子覆盖的织物,并对其物理及电化学性质做初步的可行性探究,论述该新型复合材料的应用价值及其前景。本文通过对铜/石墨烯复合物的制备研究,探索出了该类复合材料的简便可行的制备方法,对实现石墨烯基铜纳米复合材料织物的大规模制备具有非常重要的指导意义。 通过分析实验结果,推测了石墨烯与铜纳米粒子复合的机理,对实验工作有指导性意义。通过调节实验参数,实现了铜纳米粒子形貌和粒径大小的控制,对石墨烯基复合物的可控合成提供了实验依据,利用优化的实验条件,将铜(cu)纳米粒子与石墨烯实现了有效复合,提高了铜纳米粒子的分散性,同时增强了复合材料的性能,为实现更多其它石墨烯基-金属杂化纳米复合物的应用奠定基础。这样,本文的研究工作对以氧化石墨为原料合成性能优异的石墨烯基复合材料,并实现石墨烯基复合材料的大规模合成具有重要的参考价值。
2. 研究的基本内容
1.利用无毒,绿色的还原剂葡萄糖及硫代硫酸钠还原硫酸铜与氢氧化钠反应后溶液中的铜离子和氧化石墨烯原位形成铜/石墨烯复合材料。
2.运用控制变量法通过相关物理化学方法获得多种石墨烯-铜纳米粒子复合材料覆盖的织物样品。
3.对该织物表面相关物理及化学性质做初步的可行性探究。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
1、先制备纳米铜覆盖的织物样品,再用氧化石墨烯对其进行涂覆,干燥得到棉
织物样品1、2。
4. 参考文献
[1]于美,刘鹏瑞,孙玉静,刘建华,安军伟,李松梅.石墨烯银纳米粒子复合材料的制备及表征[j].无机材料学报,2012,27(01):89-94.
[2]zhong lin wang, xiang yang kong,xiaogang wen,shihe yang,in situ structure evolution from cu(oh)2 nanobelts to copper nanowires,j. phys. chem. b 2003, 107, 8275-8280.
[3]史妍,曲良体.石墨烯纤维研究进展[j].科技导报,2015,33(03):99-104.