1．制备了利用化学还原条件来调控结构的系列石墨烯材料，并用超导量子干涉仪(SQUID)测试了石墨烯材料的低温(2 K)以及室温(300 K)的磁滞回线图，发现特定条件下制备的石墨烯材料具有室温铁磁性质，其中材料Graphene-600，室温(300 K)下饱和磁场强度为Ms=0.020 emu/g，矫顽力为Hc=40 Oe，低温(2K)测试的饱和磁场强度为Ms=0.9 emu/g，矫顽力为Hc=596 Oe。采用原子吸收光谱测试其中铁磁性杂质（Fe等）的含量，排除了金属铁磁性杂质引起的石墨烯室温铁磁性的可能性，确定了碳材料本身由于未配对电子的存在产生了室温铁磁性。提出了不同的还原条件调节了缺陷的浓度来控制磁性大小的机理，并用低温的电子顺磁共振(ESR)技术检测出了两种不同的碳磁性自旋中心，石墨烯单层层间的未配对电子(自旋密度为1×1017 spins/g)和石墨烯边缘的未配对电子(7×1013 spins/g)，自旋密度足够产生石墨烯材料的室温铁磁性。　　 2．用化学法合成了硼原子、氮原子以及磷原子掺杂的无支撑的石墨烯纸，X射线光电子能谱数据显示硼和氮原子取代部分碳原子进入石墨烯纸的晶格中，磷原子掺杂在石墨烯纸中。通过拉曼光谱的研究，发现掺杂影响了石墨烯材料的D峰与G峰的强度。霍尔效应的数据显示：硼原子掺杂的石墨烯纸表现为p-型半导体的性质，证明了空穴载流子的注入；氮原子掺杂的石墨烯纸表现为n-型半导体的性质，证明了电子载流子的注入。化学掺杂的方法成功的将空穴和电子注入在石墨烯材料的二维结构内，调控了石墨烯的电子结构，并据此可以调控石墨烯材料的磁阻效应，将石墨烯材料的负磁阻效应成功调控为正磁阻效应，为石墨烯材料在纳米科学领域拓展了应用。　　 3．从研究石墨烯材料的聚集状态出发，采用了不同的还原条件来调控石墨烯材料的家集状态以及比表面积，并且将各种经过不同化学还原条件调控的石墨烯材料组装成超级电容器，研究它们的电化学性能。第一，利用气一固还原的水合肼蒸汽的还原方法，可以部分控制石墨烯聚集的程度，电化学性能也达到了卓越的效果，其放电比电容可达205 F/g，能量密度为7.1Wh/kg，功率密度约为10 kW/kg，进行1200次恒电流充放电循环后，质量比电容仍然保持90％以上，证明石墨烯材料是一种性能优良的超级电容器的电极材料。第二，利用水热还原的方法创造的高压环境，使在溶液中得到的经过液相还原的石墨烯材料仍然可以保持较高的比表面积，其中水热还原温度为180℃，还原时间为12 h的反应产物GO-HT-12h的放电比电容为221F/g，能量密度为7.7 Wh/kg，进行1000次恒电流充放电循环后，质量比电容仍然保持90%以上，证明了水热还原条件下制备的石墨烯电极材料作为超级电容器的电极材料具有很大的优势，并且还原条件无毒，是一个绿色还原途径。水热还原180℃，还原时间为18 h的反应产物GO-HT-18h可以得到一个与反应溶液分离的凝胶，为石墨烯材料与其他的碳材料和过渡金属氧化物材料的复合开辟了一条路径。　　 4．报道我们利用多壁碳纳米管的直径优势将复合的石墨烯材料的层间距打开，控制石墨烯材料的比表面积。将多壁碳纳米管与氧化石墨烯材料的溶液复合，设计了一种水热合成凝胶的方法，利用氧化石墨烯在水热的过程中形成凝胶从而与水溶液两相分离的原理，将多壁碳纳米管与石墨烯复合物转变为凝胶从反应溶液中提取出来，得到了均匀分散的复合材料。实验研究了不同比例的石墨烯与多壁碳纳米管的复合材料，并把它们作为电极材料，组装了超级电容器，进行了恒电流充放电测试，其中当氧化石墨烯材料与多壁碳纳米管的质量比例为1：1的时候，石墨烯材料的比电容性能达到了318 F/g。这种方法将为石墨烯材料在储能方面的应用开辟了途径，也会对超级电容器的工业化方面产生深远的影响。