石墨烯(Graphene)因其优异的性能吸引了广大科学家的兴趣，氧化还原法是目前制备石墨烯最常用的方法之一，由此得到的石墨烯表面存在很多含氧官能团，而正是这些官能团使得石墨烯具备极高的反应活性。但是石墨烯由于其共轭结构而容易聚集，难以分散在有机溶剂中，极大地限制了其应用。石墨烯基复合膜结合了聚合物的易加工性和石墨烯的可修饰性，一直是石墨烯基复合材料研究领域的一大热点，但目前大多研究集中在通过调节膜的孔径实现对不同尺寸气体分子的分离，孔的均匀性难以实现，基于尺寸大小进行分离也不够灵活。　　我们用氧化石墨烯(Graphene oxide，GO)引发环氧单体聚合，包括环氧丙烷(PO)、环氧氯丙烷(ECH)、丁基缩水甘油醚(BGE)和2，3-环氧-1-丙醇(EP)，得到的聚合物可以接枝到GO片层的表面上，实现了GO表面的可控修饰，改善了其在不同溶剂中的分散性，并表征了所得到的复合物(GO-g-PPO、GO-g-PECH、GO-g-PBGE和GO-g-PEP)，FTIR、TGA、AFM、TEM等实验结果表明，GO片层的厚度随着接枝量的增加而增加。与传统的复合材料的制备过程不同，GO引发的环氧类单体聚合直接在其片层表面实现了聚合物的原位接枝，实现了引发聚合反应和填料复合两个过程的合二为一。通过对接枝的聚合物和游离的聚合物含量的表征，我们讨论了不同环氧单体的开环聚合机理。　　GO-g-PEP表面的羟基使它在水中具有稳定的分散性，和聚醚嵌段酰胺(Pebax MH1657)具有良好的相容性。采用溶剂蒸发法制备了不同GO-g-PEP含量的Pebax薄膜(Pebax/GO-g-PEP)，气体渗透性测试表明，GO-g-PEP的含量为2 wt时，复合物薄膜的C02渗透性达到最优;在GO-g-PEP的含量为0.5 wt时，复合物薄膜表现出最高的C02对N2和O2的选择性。因此，本论文通过改变环氧类单体的种类，实现GO片层的可控修饰，提高了复合膜气体分离的能力。