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2014-11-02石墨烯@酚醛树脂纳米复合材料的设计及其制备的研究指导教师：王海旺团队成员：刘震宇韩蓉赵展鹏罗昭1.背景介绍及研究基础2.项目研究方向3.研究计划及方案4.研究意义及创新6.项目预算55.预期成果1.背景介绍及研究基础1.1石墨烯应用背景1.2国内外的研究动态目前国外已有石墨烯/聚合物复合材料的相关专利报道,应用领域涵盖了能源行业的燃料电池储氢材料,合成化学工业的微孔催化剂载体,导电塑料,导电涂料以及建筑行业的防火阻燃材料等方面。1.3研究基础•1、目前，我们团队成员已经对石墨烯复合材料有一定研究；•2、成员在老师的指导下已经开始进行了实验方案的研究及实施；•3、本科研小组对此课题的研究有很大的兴趣，积极的与老师讨论课题，并查阅了许多相关的文献；•4、此课题已有半年多的研究，有了一定的研究基础；•5、有机-无机纳米杂化研究是咱们国家的重点，很有前景。2.项目研究方向石墨烯酚醛树脂新型纳米复合材料复合石墨烯的特性透明度高导电率高比表面积大导热系数大电子迁移率高酚醛树脂的特性酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。3.研究计划及方案3.1研究计划2015.01.01-2015.03.011、查阅文献，学习石墨烯的相关知识（1）通过书籍、期刊、网络资源及文献资料的查阅与学习，基本了解石墨烯的结构特征、物理性质、化学性质及表面特性，结合前期实验的研究结果，加以理论分析；（2）本课题将首先解决石墨烯的分散问题，并探求对实验结果有利的催化剂；3.1研究计划2015.03.01-2015.07.012、反应制备阶段根据事先确定好的实验方案，将石墨烯与一系列的有机聚合物按不同比例团聚反应，得到其产物。用热压机将所得产物压片成型，随后碳化处理，并进行介电常数等参数的测定与分析。在适当的条件下加入催化剂，优化实验结果。3.1研究计划2015.07.01-2015.12.313、复合材料的性质参数测定、分析与总结将得到的成品进行介电常数、热导率、力学性能等参数的测定，后期整理成图表，分析总结每一性能参数的本质，汇成数据结果和整理报告。3.2实施方案1.活性酚醛树脂的制备：•将亚硫酸钠与苯酚混合，置于50℃水浴锅中反应30min•将温度调至60℃，加甲醛•甲醛全部加入后保持温度不变继续反应4h•将温度调至78℃，反应4h•用对甲苯磺酸调节Ph至7—83.2实施方案2.复合材料的制备•将酚醛树脂按不同比例溶于无水乙醇。•称取等量的氧化石墨烯分别加入到配置好的酚醛树脂的乙醇溶液•搅拌混合溶液，分别加入催化剂•重复步骤2、3两次•静置分层，得到沉淀干燥•压片3.2实施方案3.考察的实验条件：•树脂与石墨烯之间的比例•复合反应温度•溶剂影响•杂质影响3.3表征方法1、拉曼光谱（Roman）2、扫描电子显微镜（SEM）3、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）4、X射线衍射（XRD）5、原子力显微镜（AFM）6、其他方法4.研究意义及创新石墨烯在基体中形成纳米级分散，提高聚合物的力学、流变、可渗透性和降解稳定性等方面的性能。5.预期成果最终制得一种高导电，高导热，强度大，的纳米级复合材料。论文1～2篇；专利1项；实物至少1件；参加校级及其以上比赛并获奖6.项目预算费用名称金额（元）备注材料费1000实验仪器及实验药品实验仪器1000表征仪器使用费打印费500打印申报材料和文献资料等费用出版/文献/信息传播/知识产权事务费2500论文准备和专利申请以及文献资料费2014-11-02谢谢观看