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本论文以改进的Hummers法制备的氧化石墨(GO)为前驱体，采用不同方法制备了三种石墨烯基无机纳米复合材料(RGO/CdCO3，RGO/CdO和RGO/CuS)，并考察了所制备的纳米复合材料在电化学发光(ECL)和催化有机污染物降解领域的应用:
1.以GO和Cd(Ac)2·2H2O为起始原料，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，采用一步回流法制备了RGO/CdCO3纳米复合材料，利用红外(IR)、拉曼(Raman)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)等手段表征了制备的复合材料，探讨了RGO/CdCO3纳米复合材料的生成机理。并进一步考察了该复合材料在ECL领域的应用，研究结果表明:RGO/CdCO3纳米复合材料可在共反应剂K2S2O8的存在下产生稳定的ECL信号;RGO/CdCO3不仅可以催化K2S2O8在电极表面的还原，增强其电化学还原电流，降低其发光起始电位，而且K2S2O8浓度在1～20 mM范围内与ECL强度呈良好的线性关系，其检测下限为0.3 mM。
2.以制备的RGO/CdCO3为前驱体，在N2保护下采用高温煅烧法制备了RGO/CdO纳米复合材料，并通过IR、Raman、XRD以及TEM等手段表征了制备的复合材料，并进一步考察了该RGO/CdO纳米复合材料在ECL领域的应用。研究结果表明:共反应剂K2S2O8浓度在0.3～20 mM范围内与ECL强度呈良好的线性关系，其检测下限为0.1 mM。
3.以GO为前驱体，硫代乙酰胺和Cu(NO3)2·3H2O为起始原料，采用溶剂热法制备了RGO/CuS纳米复合材料，并通过IR、Raman、XRD、TEM和热重分析等手段对制各的复合材料进行了表征。以RGO/CuS为非均相催化剂，以亚甲基蓝(MB)为模型化合物，研究了其在催化H2O2湿式氧化降解有机污染物领域的应用，并考察了各种降解条件（如H2O2浓度、体系pH、复合材料中石墨烯掺杂量等）对非均相催化H2O2湿式氧化降解MB的影响。结果表明，随着体系中H2O2浓度增加，MB的降解率增加，但高于0.08 M后，MB的降解率降低;RGO/CuS可以在较宽的pH体系中降解MB，当pH大于7后，其降解效率均在90％以上;石墨烯掺杂量为5wt％时，体系可达到最好的降解效果;在含有0.08 M H2O2和0.2 mg/L RGO/CuS的体系中反应90 min，10 mg/L的MB的降解率为93％。同时，催化剂的循环使用实验表明，催化剂5次回收再使用，10 mg/L的MB的降解率仍为90％。