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石墨烯凭借其特有的结构和自身优异的物理化学性质,在生产、生活等各个方面都有着巨大的应用前景。针对不同的应用,需将其组装成三维的石墨烯块体、二维的石墨烯薄膜、一维的石墨烯纤维。然而随着人们对可编织、可穿戴产品需求的加大,将石墨烯组装成石墨烯纤维满足可编织、可穿戴的需求,对广大科研工作者而言是一个非常有吸引力、挑战性的课题。本论文针对石墨烯纤维的制备及应用开展了相关研究,主要研究内容如下:用改良Hummers方法制备氧化石墨烯,经湿法纺丝、HI还原得到螺旋形石墨烯纤维。通过优化制备过程得到不同节距P和外径D的螺旋形石墨烯纤维。螺旋形石墨烯纤维（P为2mm,D为6mm）在受到0.8mN的作用力时可伸长320%,表现出极好的柔性。通过光路设计,实现螺旋形石墨烯纤维对微小物体质量的检测。当螺旋形石墨烯纤维加上静电后,由于静电之间的排斥作用,从而导致螺旋形石墨烯纤维的伸长,因此其可用在静电探测领域。同时作为微观螺旋体,其具有一定的电磁屏蔽效果。采用表面修饰技术制备芯鞘结构石墨烯/TiO2螺旋形纤维,借助SEM、XRD、拉曼等表征方法对芯鞘结构螺旋形纤维进行了表征,并对其光电响应和循环稳定性进行了探讨。结果表明:螺旋形石墨烯纤维表面成功修饰了TiO2薄层,TiO2厚度为100 nm时具有最大光电流,纤维循环拉伸200次后其光电响应没有明显变化。芯鞘结构石墨烯/TiO2螺旋形纤维拉伸状态下光电流明显增强,可用于液面波动的探测。同时,该纤维可用于光降解有机污染物,实现光能、化学能转换为电能。配制不同比例的TiO2和氧化石墨烯混合溶液,经湿法纺丝、450℃热还原得到TiO2/石墨烯复合纤维。TiO2含量为50%时,复合纤维具有良好的柔韧性和光电性能;复合纤维超声前后光电流没有明显变化,表明TiO2和石墨烯片层结合牢固;复合纤维经氧等离子体刻蚀后,纤维表面较多的TiO2纳米粒裸露出来,与刻蚀前相比,其光电响应信号明显增强。以高纯无烟煤为原料,采用氧化剥离法制备煤基氧化石墨烯,并构建氧化石墨烯薄膜,用表面涂覆技术将正十八烷修饰于薄膜表面,并采用物理机械包裹法制备相变储能纤维。研究结果发现:随着正十八烷含量的增加,相变纤维的储能性能增强;正十八烷的最大添加量可达90%,相变循环50次后,仅有14%的质量损失;储能纤维编织成织物后有明显的保温效果。