众所周知,石墨烯是第一个合成的二维（2D）原子晶体。由于其优异的性能,包括刚度,强度,弹性,高导热性,极高的电子迁移率和可调节的带隙,引起了极大的关注。作为一种令人着迷的一体化材料,石墨烯可以取代许多应用中的其他材料,并带来技术突破。尤其是石墨烯的三维杂原子掺杂材料-掺氮多孔石墨烯,由于其具有优异的导电性,高比表面积,超大的孔体积,优异的亲水性使得其在能量储存,催化,环境吸附领域具有不可替代的作用。然而,现阶段掺氮多孔石墨烯材料的合成仍存在许多亟待解决的关键性问题:构筑三维石墨烯结构所用的模板去除问题和氮原子引入过程难以控制均匀且含量低等问题。因此开发一种简便、低成本和高效的制备氮掺杂三维石墨烯材料的方法仍然充满挑战。本文首先采用等离子体辅助化学气相沉淀法（PECVD）,在易热解模板-石墨化氮化碳（g-C₃N₄）上实现碳层沉积,随后采用高温热解法,使模板g-C₃N₄热解,实现原位造孔和氮原子掺杂的同步进行,制得富氮多孔类石墨烯（NPGCs）。该制备工艺的优点是避免了模板去除的复杂步骤以及同步实现造孔和掺杂氮原子,而且可以通过热解温度来调控氮原子掺杂量和比表面积。通过扫描、透射电子显微镜,拉曼光谱仪等表征手段表征样品的形貌、结构和晶型,测得合成的富氮多孔石墨烯（NPGCs）具有一系列令人欣喜的特征,包括高传导性互相连接的结构(693S·m^-1),大量的介孔结构以及超高孔体积(4.35 cm³·g^-1),大比表面积(1277 m²·g^-1),高掺氮量（8.75 wt%）,和良好的亲水性。为了验证所制备材料的应用前景,本文进一步研究了该材料作为超级电容器的电极材料和染料吸附剂的性能。首先研究了该材料作为超级电容器电极材料时的性能,测试结果表明该材料展现出优异的综合性能:较好的比电容-在电流密度1 A·g^-1下的比电容为261 F·g^-1,杰出的倍率性能(在电流密度高达100 A·g^-1时比电容为189 F·g^-1),以及超好的循环性能(在电流密度10 A·g^-1下循环20000圈后比电容保持率仍高达97%)。另外,所组装的超级电容器在电流密度100 A g^-1下的能量密度为6.53 Wh·kg^-1,且具有高的功率密度28.4 kW·kg^-1。随后研究了富氮多孔石墨烯对阴离子染料甲基橙的吸附行为,并且该吸附行为符合朗缪尔等温吸附线且计算所得的最大吸附能力（q_m）是467.3 mg·g^-1。该材料在室温条件下对甲基橙展现出较高的吸附能力。根据该材料的表征结果,富氮多孔石墨烯的主要特征,比如大的孔体积以及表面大量的氮元素掺杂,都是和杰出的吸附甲基橙的能力是相关的。因此,本文的的工作为氮掺杂三维石墨烯材料的制备提供了一种简便且可行的制备方法。