石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性。在能源、材料学、微纳加工、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。氧化石墨烯纳米银复合材料的制备与表征的虚拟仿真实验是面向高校理工科专业开设的综合性实验。但石墨烯及其复合材料的合成工艺复杂，实验中有很多步骤是需要添加强酸类和高氧化性类物质，具有很强的腐蚀性，同时还会释放出大量的热量，甚至产生爆炸，存在很大的危险性。同时材料的结构表征会涉及一些精密贵重仪器，实体教学难以普及。遵循虚实结合、能实不虚的原则，南昌理工学院江西省太阳能光电材料重点实验室教学团队坚持以学生实践为主、教师指导的教学理念，利用现代化信息技术开发了具有自主知识产权的“新能源材料合成实验—氧化石墨烯纳米银复合材料的制备与表征”虚拟仿真实验教学项目。

通过虚拟仿真软件逼真再现石墨烯及其复合材料的合成和结构表征的试验环境和实验过程。在虚拟环境中完成实验样品的合成，仪器操作及结构表征方法等环节训练过程。让学生了解石墨烯的合成方法及原理，掌握利用复杂的改良Hummer法制备石墨烯的方法和水浴法合成复合材料的基本操作，提高线下合成复合材料的成功率；熟悉表征石墨烯及其复合材料的结构和形貌的基本方法，掌握相关测试仪器的原理及操作方法。培养学生的动手能力，提高学生的实践素养和解决问题的能力。通过虚拟仿真实验规避浓硫酸、高锰酸钾、双氧水等强腐蚀性试剂的高危险性和高腐蚀性，提高实验安全性。

具体方法为：采用改良的Hummer法，主要是控制石墨粉、浓硫酸、稀硫酸和双氧水等反应物的比例、时间、温度等制备氧化石墨烯；GO@Ag复合材料主要是利用热还原水浴法将制备好的GO和配制好的AgNO₃溶液在NaBH₄溶液中经过复杂反应制得。利用X射线衍射仪、扫描电镜对合成的石墨烯及其复合材料的结构和成分进行分析。学生完成后可申请考核，考核后需提交试验报告及实验心得体会。