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石墨烯是继碳纳米管和富勒烯之后又一新型碳纳米功能材料,具有高导电性能、高比表面积和高导热性能等特性,在锂离子电池和光催化技术领域具有重要和明确的应用前景。为此,本文以制备高性能的锂离子电池负极材料TiO2(B)和Bi2WO6光催化剂等为研究目标,重点研究了石墨烯复合化对TiO2(B)储锂性能和Bi2WO6光催化特性的影响；采用XRD、SEM、TEM、AFM、BET及热重分析等多种表征手段对所制备材料的晶体结构、组成成分、表面形貌以及微结构等进行研究分析。首先利用改进Hummers法成功制备了高品质的氧化石墨烯,得到的氧化石墨烯材料具有比表面大、结构较为规整、石墨层数少(～5层)和纯度高等优点。以功能化氧化石墨烯和TiO2(P25)为基础原料,通过水热法合成了一种片带复合纳米结构的复合材料(G/TiO2(B)),由一维介孔单晶TiO2(B)纳米带和2维石墨烯片复合而成,该材料结构呈许多独特之处,如TiO2(B)纳米带的介孔特性、1D/2D混杂结构以及片带紧密结合等。作为锂电池负极材料,介孔结构TiO2(B)和独特的片带纳米结构可以发生协同效应：(1)添加石墨烯提高了复合材料的导电性能和储锂容量；(2)TiO2(B)纳米带的一维介孔结构既能保证电极与电解液的充分接触,缩短Li+扩散距离,又能缓冲因Li+脱嵌引起的严重体积膨胀；(3)片带纳米结构的高比表面提供更多的Li+附着点,确保快速电子传输以及脱嵌锂反应。G/TiO2(B)复合材料的充放电容量能稳定的保持在600mAhg-1左右,在0.5,1和3Ag-1电流密度下的充放电容量能达到335,280和210mAhg-1且当电流密度回复到0.15Ag-1时,两电极充放电容量都能恢复到最初水平,表现优越的反应可逆性和结构稳定性。另外,以GO、Na2WO4、Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用一步水热法制备了一种高光催化活性的Bi2WO6-石墨烯复合材料,重点研究了石墨烯对复合材料光催化性能的影响。研究表明,不同石墨烯含量对复合材料的光催化性能有较大影响,当石墨烯含量在1%时,所制备的Bi2WO6-石墨烯复合材料具有最好的光催化效果,0.3g的复合催化剂,在可见光下30min就能将300mL浓度为1×10-5mol/L的罗丹明B溶液基本降解完全。Bi2WO6-石墨烯复合材料具有比纯相Bi2WO6更高的光催化性能可能是由于石墨烯和Bi2WO6的协同作用,更有效地分离光生电子-空穴对,提高光生电子和空穴的利用率,并提供更多的反应活性点,从而显著提高光降解能力。