石墨烯（Graphene）是单层碳原子以sp~2杂化连接的新型二维蜂窝状原子晶体，它具有优越的导电性、优良的导热性和机械性能、超大的比表面积等独特的性质。从石墨烯问世至今，引起了材料学、凝聚物理学、化学及微电子等领域的广泛关注，基于石墨烯的电子器件、复合材料及光电材料等层出不穷，基于石墨烯的功能材料的研究也逐渐引起研究者的兴趣。石墨烯的功能化不仅能够改变其溶解性和分散性，还能增强其可加工性和兼容性。本课题主要是关于9-(4-氨基苯基)吖啶及其衍生物（APA）功能键功能化石墨烯的研究，其研究内容如下：（1）APA功能键功能化石墨烯（Acr-G）的制备及表征；（2）9-(4-氨基苯基)吖啶重氮盐直接功能化石墨烯器件的研究。首先，本课题主要是以廉价的石墨粉为原料，利用改进的Hummers法制备氧化石墨（Graphite Oxide），然后经过超声剥离得到氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO），所制得的GO表面含有羧基、羟基及环氧基等活性官能团。另外，人工合成四种APA化合物，利用有机合成的方法将其嫁接到GO的表面，即可得到APA功能化的石墨烯。通过Raman、UV-Vis、FT-IR等一系列的结构表征显示APA已成功地嫁接到GO上，特别是XPS的测试表明APA和Acr-G的N1s结合能向高结合能方向偏移，这种结果显示大量离域的电子将在石墨烯表面聚集，这不仅引起其低能带弯曲，还能增强石墨烯的n-型导电。该研究的结果在基于石墨烯的光电材料及器件方面具有潜在的应用价值。其次，本课题的研究还制备出石墨烯器件，利用重氮化的方法直接将9-(4-氨基苯基)吖啶嫁接到石墨烯器件的表面，然后对功能化的石墨烯器件进行光响应的测试，该石墨烯器件因为9-(4-氨基苯基)吖啶的引入而具有光响应。该研究的结果具有新颖性和开创性，避开了传统有机化学合成的纯底物与底物之间的反应，且能够增强石墨烯在光电材料领域，特别是在太阳能电池领域的应用。