石墨烯具有特殊的二维结构和完美的电子输运特性、机械性能、电子迁移率和光学透明度。学者们由一系列研究成果在这些领域,而对其表面性能的研究相对较少。因此,本文开创性的研究石墨烯薄膜的表面特性。石墨烯通过氧化还原天然鳞片石墨制得。通过原子力显微镜(AFM)、高分辨率透射电镜(HR-TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征,得到石墨烯片厚度约为0.8nm,层数不一,表面有C=O、C-O和O-H等基团和缺陷。随后,通过抽滤方法制备石墨烯薄膜并且用光学接触角测量仪测量其接触角。抽滤法制备的石墨烯薄膜表现为高疏水性和超粘着性。表面具有微纳结构。微米结构由多层石墨烯无规则堆叠而成；纳米结构由少层石墨烯凝聚和褶皱而成。然后,文章研究的薄膜制备过程对薄膜表面性能的影响。随着石墨烯分散液离心速度的变大,薄膜的接触角变小,是因为不同离心速度制备的薄膜形貌不同。不同的有机分散剂通过影响薄膜的表面自由能从而影响薄膜的疏水性。为了研究石墨烯薄膜在不同环境下的润湿性能,本文通过喷涂在钢片上制得石墨烯薄膜,并且测量了其在腐蚀性环境下、电场下、不同的退火温度和紫外(UV)辐照下的接触角。并基于Wenzel理论和吸附动力学,探讨了石墨烯薄膜润湿性能变化的内部机制。最后,为了提高石墨烯薄膜的表面性质,在石墨烯薄膜中掺入CNTs。获得的石墨烯-CNTs薄膜显示了高疏水性,低黏着性和高导电性。本文关于石墨烯及其相关的机制有利于其在器件和生物材料方面的应用。