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石墨烯是一种单层或少层的碳原子层平面结构，具有超高的比表面积(～2620m2/g)和极高的导热系数(～5300W/m·K)。因此石墨烯作为纳米流体的添加剂引起了研究者的关注。石墨烯分散在水溶液中因其片层间很强的范德瓦耳斯力很容易团聚或堆叠在一起，这样就严重影响了纳米流体的导热性能。如何制备出稳定性好的石墨烯纳米悬浮液成为亟待解决的问题。氧化石墨烯的片层上含有很多亲水性官能团，能够很好的分散在水溶液中。因此本文以氧化石墨烯为切入点，主要研究内容如下： (1)使用改性Hummers法制备的氧化石墨，再经过超声得到分散性好的氧化石墨烯溶液(GO)，然后与NaBH4溶液回流还原得到不同还原程度的石墨烯(CRGO)。材料测试分析得知：石墨烯的结构保持完整且在其表面还残留着一些亲水性官能。采用两步法制备了不同浓度的CRGO-水基纳米流体，并且研究了pH对其分散稳定性的影响，当pH在4.3-11.4间，悬浮液的Zeta电位绝对值均大于30mV，在pH=7.3左右，纳米流体的Zeta电位值达到了-48.8mV，表现出很好的分散稳定性；另外测试了纳米流体经过长时间静置后的导热系数，结果显示其导热系数变化很小。以上结果说明CRGO/H2O纳米流体具有很好的分散稳定性。研究CRGO-水基纳米流体的导热性能发现:低浓度时纳米流体的导热系数随着温度升高不明显，高浓度添加量的导热系数增加显著，在体系温度升高到60℃，添加剂的浓度为0.1wt％时，纳米流体的导热系数相较于基液提高了32.2%；另外还研究了悬浮液的粘度与温度和剪切速率的关系，其粘度随温度升高而减小，表现出近似牛顿型流体行为，而且粘度也随着剪切速率的增加呈现降低的趋势，在高剪切速率下趋向于某一个定值，表现出明显的剪切变稀行为。 (2)采用水热法原位水解四氯化钛生成二氧化钛并且同时还原氧化石墨烯一步法制备了二氧化钛@石墨烯复合材料(TiO2-G)。分析测试结果得知：经过水热反应后，二氧化钛小颗粒(5-10nm)成功地锚定到石墨烯片层上，而且得到的石墨烯片层上仍残留一些亲水性的含氧官能团。然后利用两步法制备了不同浓度的TiO2-G的水基纳米流体，分别研究了纳米流体的分散稳定性和导热性能。浓度为0.02wt%和0.05wt%的TiO2-G/H2O纳米流体的Zeta电位绝对值均大于30mV，表现出很好的稳定性；pH对TiO2-G/H2O纳米流体的稳定性也有一定的影响，在pH为4-11之间，TiO2-G/H2O纳米流体具有比较好的稳定性，当pH为6.7时悬浮液的Zeta电位达到了-52.26mV，纳米流体的稳定性最好。通过研究TiO2-G/H2O纳米流体的导热系数发现：纳米流体的导热系数随着添加剂浓度的增加和悬浮液体系温度的升高而呈现出增加的趋势，高温时的导热系数增加量非常显著，在体系温度为60℃时，添加剂的浓度为0.1wt%，导热系数相较于基液提高了～33%。与文献中报道出的含石墨烯的水基纳米流体相比，它们在高浓度添加剂下导热系数的增加并不明显，而TiO2-G/H2O纳米流体在低浓度时的导热系数增加量很高。