石墨烯是单原子厚度的二维碳原子层，被认为是构建其它碳的同素异性体的基础单元。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。　　 本文首先采用改进的Hummers方法制备氧化石墨，并对其氧化程度以及在水中的形态和分散状况进行了表征。同时考察了氧化石墨作为水基润滑添加剂的摩擦磨损性能，与氧化碳纳米管相比，片状结构的氧化石墨烯更容易在摩擦界面中形成摩擦转移膜，降低摩擦副的磨损划伤。　　 由于氧化石墨烯比表面积很大，且表面存在大量活性基团，这些特征使其在干燥过程中容易团聚。为了抑制团聚情况的发生，本文采用原位沉积法在氧化石墨烯表面沉积氧化铁，氧化铁在氧化石墨烯表面的均匀沉积抑制了氧化石墨烯的二次团聚。分析结果表明:在水解反应过程中成功制备了氧化石墨烯/氧化铁复合材料，氧化石墨片层表面的氧化铁呈棒状，直径为3-5nm，长度为15-30nm，均匀分布在氧化石墨片层表面。同时，本文考察了氧化石墨烯/氧化铁作为润滑油添加剂的摩擦性能，在摩擦过程中，复合材料中的氧化石墨烯由于其片状结构优先在摩擦界面成膜，而氧化石墨烯表面的氧化铁纳米棒在摩擦界面上可以起到微观轴承的作用，使摩擦方式由滑动变为滚动，降低摩擦对偶面的摩擦磨损。　　 为了获得性能优异的氧化石墨烯/聚合物纳米复合材料，必须解决氧化石墨烯在聚合物前驱体中的分散和相容。本文尝试在氧化石墨烯表面接枝磺化的聚醚醚酮，使氧化石墨烯通过表面的羟基和羧基与磺化聚醚醚酮的磺酸基形成氢键，通过共价键的作用，能将聚醚醚酮分子接枝到氧化石墨烯表面，解决了氧化石墨烯在聚醚醚酮中的分散和相容问题。采用溶液共混的方法制备了氧化石墨烯/聚醚醚酮纳米复合膜材料，所制备的膜材料表面光滑，柔韧性非常好，与碳纳米管增强的复合材料相比，氧化石墨烯/聚醚醚酮复合膜材料具有更好的力学和摩擦学性能。