二维材料因为其自身独特的物理结构,一直被人们广泛的研究。石墨烯和镍铝水滑石就是二维材料家族中重要的成员。石墨烯具有蜂窝状、sp2杂化的单层碳原子层结构,具有优异的导电、导热、抑菌、防腐等性能。镍铝水滑石是无机层状材料,由带正电的层状结构和层间离子组成。由于其偏正电特性,它在静电自组装方面展现出了巨大的潜力,在催化剂载体、医药方面有重要的应用。在本文章,我们主要研究了镍铝水滑石、石墨烯的制备,及其在电流变、防腐和细胞成像方面的应用。1.通过共沉淀法制备了镍铝水滑石,利用其偏正电特性实现了二氧化硅/镍铝水滑石的复合材料的自组装制备,并对复合材料进行了结构表征和电流变性能研究。镍铝水滑石的引入,极大的增强了二氧化硅的电流变性能,制备方法简单高效。通过正硅酸乙酯水解来制备尺寸为260nm的二氧化硅球。并通过扫描透射电子显微镜、扫描电镜、透射电镜对复合材料的核壳形貌进行了表征。X射线衍射测试结果也对复合材料的结构进行了表征。复合材料的元素分布是通过扫描透射电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线能谱分析进行了表征。利用旋转流变仪对复合材料的电流变性能进行了测试。流变结果显示了复合材料的屈服应力、粘度、模量等性能。2.利用离子溅射法制备了石墨烯纳米点,并将其应用在不锈钢的防腐。通过改变离子溅射的时间(0,1,3,5h),制备了不同测试样品。防腐效率能够达到91.28%。通过石墨烯纳米点的覆盖保护,不锈钢的腐蚀速率由0.019毫米/年降低为0.00138毫米/年。同时,实验证明石墨烯纳米点覆盖层厚度达到60nm时,腐蚀速率降到最低。样品的形貌和结构,通过扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱进行了表征。3.以球磨石墨为原料,通过氧化和水热过程,制备了具有蓝色荧光的石墨烯量子点。量子点在260nm和320nm处展现了最佳吸收。在紫外灯的照射下,石墨烯量子点显现出明显的蓝色荧光。高分辨透射电镜结果显示量子点的尺寸在3nm左右。原子力显微镜测试结构显示,量子点的厚度为0.5-2nm。同时傅里叶红外光谱测试结果,显示了量子点表面羧基、羟基、环氧基的存在。由于官能团的存在,石墨烯量子点易溶于水,并被应用在细胞成像方面。含有石墨烯量子点的小鼠成纤维细胞在荧光共聚焦显微镜下显示出蓝色的荧光。原材料的价格低廉以及制备方法的简单,将会促进石墨烯量子点的产业化应用。