石墨烯具有优异的电学、化学和力学等性能,广泛应用于传感器、超级电容器、锂电池等各个领域。杂原子掺杂可以有效可以调控石墨烯的能带结构,改善其电化学性能,可提高石墨烯的电催化活性。氮原子与碳原子的原子半径相近,并且其电负性比碳原子大,因此,石墨烯通过氮原子掺杂可有效改善其电化学性能。此外,硫原子与碳原子电负性接近,其孤对电子易发生极化,可提高石墨烯的电化学性能。更加值得注意的是,氮原子与硫原子共同掺杂可产生协同作用,可提高材料的电化学性能。二氧化锡是一种过渡金属氧化物,具有高比电容,但其导电性和循环稳定性较差,碳材料可作为导电基底,可显著改善二氧化锡的电化学性能。本论文研究内容如下:（1）以氧化石墨烯为原料,尿素为还原剂和掺杂剂,通过热处理制备了氮掺杂石墨烯（NG）。采用TEM、AFM、XRD和XPS等手段对制得的NG进行了形貌和结构的表征。由于在石墨烯结构中掺杂了氮元素,NG具有其独特的结构和性能,因而使NG对对苯二胺的氧化具有很高的电催化活性。用制备的NG饰玻碳电极构建了一个高度灵敏的检测平台。这个平台具有一个低的检测限（0.67μM（S/N））和宽的线性区间（2-500u M）,并且响应快速（3秒内）。可应用于环境分析和其他的电催化应用等领域。（2）以氧化石墨烯为原料,硫脲为还原剂和掺杂剂,以溶剂热法制备了氮硫共掺杂石墨烯（NSG）。通过TEM、AFM、XRD、XPS、UV-vis、Raman等手段对制得的NSG进行了表征。结果显示溶剂热法成功地将氮硫元素掺杂到石墨烯结构中,NSG为片状纳米结构,导电率高。以循环伏安和恒流充放电测试研究NSG的电化学性能,在6mol/L的KOH溶液中,电流密度为1A/g时,NSG的比电容为176.5 F/g。此外,经过1000次的充放电循环后,其比电容的保持率依然可达95.35%。NSG具有比电容高、电容保持率高、循环稳定性好等特点,非常适合作为理想的超级电容器电极材料。（3）以氧化石墨烯、尿素和氯化锡为原料合成二氧化锡/氮掺杂石墨烯复合材料（Sn O₂@NG）。通过TEM、AFM、XRD、XPS、Raman、TGA等手段,对Sn O₂@NG的表面形貌、结构和组成等性质进行了表征。表征显示氮掺杂石墨烯为片状结构,且二氧化锡颗粒均匀地分散在氮掺杂石墨烯片表面,二氧化锡颗粒为纳米级别,且结晶度高,在复合材料中,Sn O₂的含量约为54.23%。以循环伏安和恒流充放电测试研究Sn O₂@NG的电化学性能,在0.5mol/L的Na2SO4溶液中,电流密度为0.5 A/g时,其比电容为289.5 F/g。经过2000次充放电循环后,其电容保持率可达92.85%。Sn O₂@NG具有比电容高、电容保持率高、循环稳定性好等特点,非常适合作为理想的超级电容器电极材料。