自2004年，由单层碳原子构成呈六边形网状结构排布的石墨烯被发现以来，因其完美的二维晶体结构和独特的光学、电学、力学和热学等性质，在电子器件，传感，储能等领域备受关注。作为化学法制备石墨烯的前驱物——氧化石墨烯，由于表面及边缘上大量含氧基团的引入，易于修饰与功能化，且保持着化学稳定性。氧化石墨烯基材料的功能化和拓展石墨烯衍生物/复合物成为近年来科研工作者的研究热点。本论文以化学法功能化氧化石墨烯，通过化学裁剪，光化学还原，自组装等方法实现石墨烯基衍生物与复合物的制备与性能研究。首先研究了氧化石墨烯的尺寸与组分差异；在此基础上，利用化学裁剪法和光还原法对氧化石墨烯进行改性与功能化，获得石墨烯基衍生物，并研究了其荧光性质与表面增强拉曼活性；最后，采用光还原原位生长法，自组装和化学还原法等手段构建了石墨烯-贵金属纳米复合物及石墨烯-碳纳米管三维结构，并研究了石墨烯基复合材料在表面增强拉曼散射以及电化学等方面的应用。