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石墨烯因为其出色的电子、光学、热性能、优良的机械强度和高的电荷载流子迁移率,使其成为最有前途的碳纳米材料之一,因此石墨烯基材料的制备及应用仍然是人们研究的一个重点,然而,单组分的材料有着本身固有的缺陷,相比之下纳米复合材料的制备就具备优势,各个成分间的协同作用,会使复合物的性能和应用发生质的飞跃和突破。同时,石墨的不溶性成为石墨烯剥离制备以及后期复合功能化的一个大的障碍。含氧官能团的引入形成了石墨的衍生物-氧化石墨,进而成功制备了氧化石墨烯(GO),同时,GO被赋予了许多有趣的表面化学性能,其中利用GO的两亲性、带负电荷性能,派生出了简单绿色的界面自组装技术;GO的水溶性、二维灵活性也简化了功能化的石墨烯基材料的制备。鉴于这些特征,GO是一种非传统的2D软材料,可以被用于多种制备石墨烯基材料的技术中,制备的材料在电化学性能和光催化剂应用上备受人们的研究和关注。本文主要进行了以下研究:(1)我们利用有效的一步界面自组装技术,在氧化石墨烯的协助下,成功自组装了石墨烯基薄膜,此薄膜是在水和正庚烷混合液的界面处形成的;并对GO在实验过程中的作用进行了研究,在水溶液中,氧化石墨烯起着大分子稳定剂的作用,在石墨颗粒的表面通过π-π相互作用组装,使石墨颗粒功能化,被更好地分散和剥离;加入正庚烷后,氧化石墨烯作为乳化剂,在界面处形成皮克林乳液,和剥离开的石墨烯纳米片一起降低界面能,参与自组装形成石墨烯基薄膜,同时对薄膜的透明度和电导率也进行了测试。(2)我们通过简单的溶剂热法制备了三元的石墨烯基异质结构复合材料,其中以层状GO/MoS2混合物作为助催化剂,并且通过改变GO与MoS2的质量比例、助催化剂的总含量,制备一系列不同的复合材料,并对这一系列的复合材料的光催化性能以及性能的稳定性进行了测试,表现出了有效的光催化性和好的稳定性。因此,石墨烯和MoS2纳米片作为助催化剂在用于光催化方面有积极的协同效应,并提供更多活跃的吸附点和光催化反应中心。这个研究对于无贵金属催化剂的发展是可行的,并在光催化应用上有巨大的潜力。