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随着碳纳米家族中的成员二维石墨烯的问世,它所具有的各种超级性能引起了研究者们的广泛关注,石墨烯(Graphene,Gra)是目前世界上最薄、导热性最高、导电性最好、柔软并透明、化学稳定性最强、最坚韧的新型纳米材料,石墨烯的这些超级性能也决定了它可被广泛应用于各个领域。为满足石墨烯材料的各种具体的应用需求,需要对石墨烯进行各种表面修饰,本论文在课题组已经合成了第一种聚芴接枝石墨烯材料(GPF)的基础上,把溴化石墨烯(Gra-Br)与噻吩硼酸进行铃木偶联反应,合成了新的二元共聚产物,即聚噻吩接枝溴化石墨烯材料(GPT),并通过红外(IR)紫外、(UV)和荧光等表征手段对其进行性质与性能分析,发现得到的GPT在四氢呋喃(THF)溶液中显示了明亮的绿色,并且其吸光强度和范围相对于溴化石墨烯只在248nm有一个弱的吸收峰,GPT最强吸收峰在406nm处,而且其四氢呋喃溶液能产生绿色的荧光。所以GPT的成功制备进一步证实了聚合物以C-C键共价修饰石墨烯表面,进而达到改良石墨烯材料的溶解性,增加其光谱吸收范围这一合成理论的可行性。在实现对石墨烯与噻吩单体的二元共聚的基础上,本论文再通过C-C键共价结合,成功地实现了 2,5-二溴-3-己基噻吩和9,9-二己基芴-2,7-二硼酸单体与溴化石墨烯的三元共聚反应,合成了聚噻吩芴(即2,5-二溴-3-己基噻吩和9,9-二己基芴-2,7-二硼酸的共聚物,简称PFT)接枝的改性石墨烯材料(GFT),通过对GFT的各种性能进行研究,发现改性后得到的GFT溶解于THF溶液中显示出特殊的青色。研究还发现GFT的最大热分解温度要比合成的二元共聚石墨烯材料GPT和GPF高出60℃左右。此外,接枝后得到的复合材料的液体紫外吸收相对于其聚合物PFT 了红移了 22nm,并且也显示出较强的荧光效应。更重要的是GFT、GPF与GPT三种改性材料的固体薄膜的紫外吸收扩展到了 600～1000nm的可见光区范围内。本论文还通过循环伏安法测定这三种改性材料的的氧化还原电位,并进而计算出它的能级(Eg)分别为1.464、1.587与1.691,都属于典型的有机半导体材料。最后,本文将合成的石墨烯材料旋涂作太阳能电池的活性层,并对组装的简易太阳能电池进行性能测试。测试结果表明,GPT、GPF与GFT在有机太阳能电池活性层材料领域有潜在的应用价值,这将为开发清洁新能源(太阳能),解决化石能源危机,减少化石燃料燃烧带来的环境问题,带来新的研究突破口。