自从2004年产生以来，石墨烯因其优越的性质能，特别是电子传导性质，掀起了科学界研究石墨烯的热潮，并震撼了二维材料不存在的预言。在我们的研究工作中，我们综合了现已报道的各种石墨烯的制备方法，由天然石墨出发，首先采用改进的Hummers法对石墨粉进行氧化，得到了氧化石墨(后简称GO)，然后采用长链脂肪族胺(十二胺)对其进行改性，进而由层间化合物途径促使石墨片层剥离从而形成厚度为2.3 nm以下的石墨烯(大约5层以下)。然后又采用化学还原的方法，对其导电性质进行了改良。目前，氧化石墨烯的还原最好的还原剂依然是肼，鉴于肼的剧毒性，我们选择了在氨水环境中的硼氢化钠代替肼，并制得了还原的石墨烯。与已报道的石墨烯制备方法相比，我们所采用的方法更为简便温和，且样品均一性较好，更加有望进一步向大规模生产发展。　　 作为碳族材料的新宠儿，石墨烯具有许多不同于石墨，也不同于碳家族其它成员的优异性能，我们将石墨烯与石墨、碳纳米管进行了比较，由X射线衍射、红外光谱、电镜及原子力显微镜等发现从石墨到石墨烯转变过程中结构特征的变化，并由拉曼光谱、吸收光谱、荧光光谱及光电性能等发现由特殊的结构引起的特殊的性能，从而为石墨烯的性能进一步优化及应用奠定了基础。　　 我们在原来已制备的石墨烯的基础上，采用原位聚合的方法，在石墨烯基底上合成聚苯胺，原想利用碳纳米管/聚合物复合材料的合成方法制备石墨烯/聚苯胺复合材料，可是在制备的过程中我们发现，由于石墨烯特殊的平面结构，使得在其上聚合的聚苯胺随着聚合反应时间的增长，生长的长度超过一定的范围后，逐渐从石墨烯表面上剥离。对此不同于其他碳材料与聚合物复合材料的特殊现象，我们对反应过程中的样品进行了提取，并采用透射及扫描电镜对复合材料的界面状况做直观的研究，采用X-射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外吸收与荧光光谱、拉曼光谱等对界面相互作用情况进行了间接的追踪研究。同时由伏安法研究由于结构所引起的相关光电性能。在界面结构追踪研究的过程中，我们采用了碳纳米管作为比照，从而得出石墨烯特殊的平面结构引起的复合物界面相互作用的变化。而后，我们又在聚苯胺原位聚合的反应体系中加入CdS纳米粒子，发现无机纳米粒子在石墨烯及聚苯胺界面处起到类似于“桥梁”的连接作用，并在光电转化中起到产生光电流的作用。我们还研究了不同粒径的纳米粒子对复合材料界面粘结作用的影响，粒径越小，粒子对石墨烯及聚苯胺的粘结作用越好。这对制备石墨烯/聚合物复合材料甚至是无机/有机复合材料具有重要意义。