电子化合物是指一类以电子作为阴离子的离子化合物材料，其在基础研究和实际应用中具有重要的价值。自从2002年首次成功制备了结构为[Ca24Al28O64]4+(e-)4(C12A7∶e-)的钙铝石电子化合物以来，它因具有独特的电学特性(载流子浓度高达2.3×1021 cm-3，功函数低至2.4 eV)以及良好的室温稳定性，吸引了众多关注。目前关于C12A7∶e-的电子化合物粉末的研究面临两方面的挑战:(1)开发出简单、大规模的制备方法并实现微观结构调控;(2)C12A7∶e电子化合物的掺杂改性及其机理。本论文分别采用水热反应制备纯相的C12A7绝缘粉末，采用改进的溶胶-凝胶方法制备了钙铝石电子化合物/石墨烯复合材料，并尝试了多种不同元素的掺杂。主要工作内容如下:　　(1)采用水热反应制备纯相的C12A7绝缘粉末。通过改进水热反应的参数，可在低至300℃的烧结温度下得到结晶的纯相粉末。制得的粉末晶粒尺寸在7±2nm左右，比表面积约为19-24 m2/g。　　(2)开发了一种改进的溶胶-凝胶方法来制备纳米晶钙铝石电子化合物。这种直接灵活的制备方法采用了低成本的钙和铝的硝酸盐原料，溶剂选用乙二醇。在氮气下热处理后，得到了钙铝石电子化合物/石墨烯复合材料。本实验中，在1050℃、1250℃和1550℃下获得的钙铝石电子化合物/石墨烯复合材料的电导率值分别为0.5 S·cm-1、1.11 S·cm-1和1.25 S·cm-1，电子浓度值分别为2.8×1018cm-3、1.6×1019cm-3和5.34×1019 cm-3。所获得的复合材料的比表面积最大为20 m2/g。　　(3)研究了不同阳离子掺杂对钙铝石电子化合物/石墨烯复合材料结构和电学性能的影响规律。结果表明，钒元素掺杂后样品的电导率提升至40 S·cm-1;对于硅元素掺杂，电导率变化范围在0.16 S·cm-1至0.75 S·cm-1之间;镓元素掺杂后能得到纯相的粉末，但电阻值从1.6 kΩ增加到6 kΩ。采用这种改进的溶胶-凝胶方法可实现不同元素的掺杂，且能调控钙铝石电子化合物/石墨烯复合材料的电学性能。　　上述研究结果均未见文献报道。所取得的研究成果对钙铝石电子化合物的简便制备及不断提高其电学性能使其获得在催化及其它光电器件中的应用奠定了良好的实验基础。同时，对这一新材料及相关复合材料体系的科学技术研究具有一定的借鉴价值。