石墨烯是一种厚度只有一个碳原子的单层石墨,由sp2杂化的碳原子紧密堆积而成,原子与原之间以共价键相连接。由于石墨烯具有许多优良的性能,如超高的比表面积、优异的热传导性、良好的导电性、卓越的机械强度等,因此自发现以来受到了极大的关注,同时以石墨烯为基础制备的复合材料迅速成为光学、电学、生物医学、催化、传感器、储能等诸多领域的理想功能材料。然而石墨烯的化学稳定性高,表面呈惰性状态,同时石墨烯的片与片之间有较强的范德华力和静电力,很容易发生团聚。为了防止石墨烯的团聚,就需要对石墨烯进行适当的表面功能化处理,制备出性能更为优异的功能化石墨烯纳米复合材料。本论文中,主要以氧化石墨烯为前驱体,通过化学修饰的方法制备了基于石墨烯的纳米复合材料,并对其相关的性能进行了表征,同时对功能化的石墨烯纳米复合材料在电化学传感器中的应用开展了较为详细的研究。主要研究内容如下：(1)石墨烯-金纳米复合材料用于邻苯二酚与对苯二酚的同时检测首先,利用一步合成法制备了石墨烯-金纳米复合材料。硼氢化钠作为还原剂可以同时还原氧化石墨烯和氯金酸,并且还原得到的金纳米颗粒均匀地分散在石墨烯片上,金纳米颗粒以及石墨烯片与片之间均没有发生团聚。然后,通过透射电镜、X射线粉末衍射、交流阻抗以及循环伏安法等方法对功能化石墨烯材料的形貌特征、结构组成以及电化学性质进行了表征,并尝试利用这种功能材料探索同时检测邻苯二酚和对苯二酚的可能性。研究发现,当用石墨烯-金纳米复合材料修饰玻碳电极之后,邻苯二酚、对苯二酚在修饰电极上显示出两对可逆性较好的氧化还原峰,并且峰电流显著增加,这说明基于金纳米颗粒修饰的石墨烯材料对两种异构体有很好的催化作用以及快速的电子转移能力。由于两种苯二酚异构体在修饰电极上的峰电位相差比较大,因此可以实现两种异构体的同时检测,并且互不干扰。该修饰电极在邻苯二酚、对苯二酚的浓度范围为1-100μmol/L时表现出良好的线性关系,检测限可以达到2.0×10-7mOl/L和1.5×10-7mol/L(S/N=3)。并且在实际样品的检测中也取得了较满意的结果,表明该复合材料有望成为选择性检测环境污染物的良好电化学传感器材料。(2)石墨烯-聚苯胺-金纳米复合材料在亚硝酸盐电化学传感器中的应用首先,以氧化石墨烯为前躯体,制备了聚苯胺修饰的氧化石墨烯复合材料,从而防止了石墨烯的团聚。然后,用绿色无污染的电化学还原法将氧化石墨烯-聚苯胺材料还原为石墨烯-聚苯胺。最后,在石墨烯-聚苯胺复合材料的表面上修饰一层单分散、大小均匀的金纳米颗粒(12nm左右),并将其应用于亚硝酸盐的电化学检测研究中。当用石墨烯-聚苯胺-金纳米复合材粉修饰玻碳电极后,发现亚硝酸盐在修饰电极上出现一个很明显的氧化峰,并且相比其它普通修饰电极的峰电流明显增大,其线性范围可以达到0.1-200μmol/L,检测限达到1.0×108mol/L,说明该复合材料对亚硝酸根的氧化起到了很好的电催化作用。除此之外,本文还研究了亚硝酸根在修饰电极上的反应机理这一系列的研究拓展了石墨烯复合材料在电化学检测环境污染物方面的应用。