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1、材料科学与工程学院本科毕业设计（论文）开题报告论文题目:石墨烯/Y2O3复合材料的制备与发光性质研究学生姓名马彦麒学号10080218专业班级无机材料科学与工程指导教师董其铮讲师提交日期2014.01.12说明1、毕业设计（论文）的开题报告是保证毕业设计（文）质量的一个重要环节，为规范毕业设计（论文）的开题报告，特印发此表。2、学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。3、开题报告撰写不少于3000字，A4纸打印，页边距左边3.2cm，右边2.54cm，上下边距2.54cm，在左边装订；内容
2、为小四号宋体，行距为固定值20磅。各栏空格不够时，请自行加页。4、此表一式二份，一份提交学院装入毕业设计（论文）档案盒，一份提交指导教师。5、开题报告需经指导教师审查合格后，方可进入毕业设计（论文）下一阶段。6、开题报告可作为毕业实习的实习报告。（此页可不打印）毕业论文题目石墨烯/Y2O3复合材料的制备与发光性质研究题目来源科研一、选题依据：（课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的）每隔几年,总会有一些具有特殊性质的材料被发现并引起科学界的轰动,比较典型的例子是高温超导体及碳纳米管的发现。而于2004年被发现的石墨烯，由于具有许多特殊的性
3、质,一经发现即毫无疑问地成为目前材料科学界的研究热点。它的出现彻底颠覆了70年前由Landau和Peierls提出的绝对二维晶体是热力学不稳定的不可能存在的传统理论。石墨烯是一种新型二维碳纳米材料,具有许多独特的理化性质。它是由碳原子按正六边形紧密排列成蜂窝状晶格的单层二维平面结构。因为可以由石墨烯卷成零维的富勒烯及一维的碳纳米管以及堆积成三维的石墨,所以它被称之为“碳材料之母”。石墨烯结构非常稳定,各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子
4、具有优秀的导热性[3000W/(mK)]。石墨烯最大的特性是其电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度,是目前已知材料中电子传导速率最快的,其室温下的电子迁移率可达15000cm2/(vs)。石墨烯还表现出了完美的量子隧道效应、零质量的狄拉克费米子行为及异常的半整数量子霍尔效应。石墨烯还是人类已知强度最高的物质,比钻石还坚硬,强度是世界上最好的钢铁的100多倍。另外,科学家们发现单层的石墨烯具有非常大的比表面积,可高达2600m2/g。下图是石墨烯的结构图。与此同时，随着稀土应用研究的广泛和深入发展,Y2O3
5、作为一种重要的稀土氧化物原料,在新材料特别是功能材料研究方面,其重要性日渐突现；如以Y2O3为主要原料制取的广泛用于医疗领域的激光晶体YAG,用于通讯领域的微波磁性材料YIG,彩色显像行业用的荧光材料Y2O3：Eu,优良光学特性的Y2O3系透明陶瓷等,此外Y2O3还是ZrO2陶瓷的常用稳定剂以及AlN,Si3N4等高温结构陶瓷材料常用的烧结助剂。综上所述，石墨烯与Y2O3具备良好的性能，因此石墨烯/Y2O3复合材料的制备与发光性质研究具有很好的研究价值。二、文献综述：（国内外研究现状、发展动态）1、石墨烯的制备研究进展1.1、石墨烯的制备方法
6、概述目前有关石墨烯的制备方法,国内外有较多的文献综述，石墨烯的制备主要有物理方法化学方法。物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过微机械剥离法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯,此法原料易得，操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少,但费时、产率低下,不适于大规模生产。目前实验室用石墨烯主要多用化学方法来制备,该法最早以苯环或其它芳香体系为核,通过多步偶联反应取代苯环或大芳香环上6个，循环往复，使芳香体系变大,得到一定尺寸的平面结构的石墨烯(化学合成法)。2006年Stankovich等首次用肼还原脱除石墨烯氧化物(gr
7、apheneoxide,以下简称GO)的含氧基团从而恢复单层石墨的有序结构(氧化−还原法),在此基础上人们不断加以改进,使得氧化−还原法(含氧化-修饰−还原法)成为最具有潜力和发展前途的合成石墨烯及其材料的方法。除此之外,晶体外延生长、化学气相沉积也可用于大规模制备高纯度的石墨烯。1.2、物理法制备石墨烯1.2.1、微机械剥离法微机械剥离法是最早用于制备石墨烯的物理方法。Geim等在1mm厚的高定向热解石墨表面进行干法氧等离子刻蚀,然后将其粘到玻璃衬底上,接着在上面贴上1μm厚湿的光刻胶,经烘焙、反复粘撕,撕下来粘在光刻胶上的石墨片放入丙酮溶
8、液中洗去,最后将剩余在玻璃衬底上的石墨放入丙醇中进行超声处理,从而得到单层石墨烯。虽然微机械剥离是一种简单的制备高质量石墨烯的方法,但是它费时费力,难以精确控制,重
