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石墨烯是由碳原子紧密排列的二维石墨层结构。由于其独特的电子、热力学和机械性能，如弹道运输效应，零带隙等，都引起科学界的极大兴趣。目前对于石墨烯的研究大多数还停留在传统的化学剥离和热化学气相沉积(CVD)法等。本文尝试了射频-等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法制备石墨烯并研究其性能，引入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)制备出亲水性的功能化石墨烯(Functional Graphene，FG)，进一步合成石墨烯和聚吡咯的复合材料，并研究其在超级电容电极材料方面的潜在应用。具体内容如下: 1、RF-PECVD方法制备出石墨烯并研究温度、沉积时间、射频功率和甲烷气体流量对石墨烯结构的影响。结果表明，这是一种带有褶皱和翘曲的平面薄膜结构。温度越低，石墨烯薄膜越难沉积，趋近于无定形碳。射频功率的增大和生长时间的增加均会使石墨烯的缺陷由sp2缺陷转变为sp3缺陷。适当调整甲烷气体流量，可提高制备出的石墨烯的质量。 2、功能化石墨烯的制备及性能分析。利用改进的Hummers法制备了氧化石墨，并在还原过程中引进了分散剂PSS，制备出水相分散的FG。FG亲水性很好，形成的稳定的黑色悬浮液几个月不会沉淀。对其微观形貌和内部结构的结果分析表明，PSS紧紧地包裹住了石墨烯。这一改进的措施使石墨烯与聚吡咯的复合成为了可能。 3、还原氧化石墨烯/聚吡咯(RGO/PPy)和功能化石墨烯/聚吡咯(FG/PPy)复合材料的研究及其潜在应用。对于RGO/PPy，电化学过程中还原GO成RGO，同时沉积出RGO/PPy材料。对于FG/PPy，先将GO化学还原成FG，再利用电化学沉积出FG/PPy复合材料。当Py∶GO=20∶1时，上述两种复合材料的比电容性能均为最佳。进一步研究表明RGO/PPy和FG/PPy两种复合物比PPy的比电容性能和循环稳定性更好;FG/PPy比RGO/PPy的电容性能更好，但在循环稳定性方面略差一些。