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自19世纪中期氧化石墨首次被成功制备以来,科学家对氧化石墨烯的研究就未曾停止过。相对于石墨烯来说,氧化石墨烯中大量含氧官能团的存在使之具有优异的亲水性和高度的化学可协调性,易与其他材料复合形成新型纳米复合材料。但由于氧化石墨烯本身的结构特性,它不易溶于很多常用的有机溶剂,并且失去了优异的导电性,限制了它在很多领域的应用。因此,本论文研究以氧化石墨烯为基底,通过化学方法制备出两种氧化石墨烯基复合材料,测试结果表明这两种复合材料分别具有优异的电性能和热稳定性。本论文研究选用改进Hummers方法制备氧化石墨,通过超声处理将其分散于水中制备得到稳定的氧化石墨烯溶液,红外吸收光谱(FT-IR)测试结果表明氧化石墨烯样品中含有大量含氧基团,原始石墨被充分氧化,原子力显微镜(AFM)测试结果表明制备得到的氧化石墨烯样品厚度为0.9nm,可认为是单层氧化石墨烯。为了充分利用氧化石墨烯的特殊结构,以氧化石墨烯为基底,氯金酸为氧化剂,对苯二胺为单体,选用原位聚合法制备得到聚苯二胺/氧化石墨烯/金(PpPD/GO/Au)三重纳米复合材料,通过研究反应物质量比、氧化剂加入量、反应温度、反应时间对PpPD/GO/Au纳米复合材料的结构及超电容性能的影响可知,当氧化石墨烯与对苯二胺质量比为1:20,氯金酸加入量100μl,反应温度0℃,反应时间为24h时得到的PpPD/GO/Au纳米复合材料具有最优的超电容性能,比电容可达到237.5F/g,相对于纯组分聚苯二胺的比电容(11.25F/g)有了大幅提高,肯定了复合材料体系中金纳米粒子引入的积极意义,表明该种复合材料可以有效应用于超级电容器电极材料。在此基础上,以制备得到的氧化石墨烯样品为基底,有机无机杂化材料POSS-NH2为原料,通过化学方法合成了POSS-NHCO-GO纳米复合材料,红外吸收光谱(FT-IR)、X射线衍射能谱(XRD)的测试结果表明这两种反应物通过共价键接枝成功,复合材料的N2吸附/脱附等温线的测试结果显示,该种复合材料具有多维孔结构,且孔径分布较为分散。同时分析样品的热分析曲线(TG)可知,相比于原料氧化石墨烯和POSS-NH2,POSS-NHCO-GO复合材料的热稳定性大大提高。