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环境问题是人类面临的重要课题,而纳米材料同常规材料相比具有独特的光、电、磁、热、力学等物理化学特性,在解决环境问题方面具有独特的优势,受到了人们的广泛关注。尤其是纳米复合材料,近年来获得了飞速发展,其能协同多相材料的各自优势,进一步扩大了纳米材料的应用范围。纳米硫化铜作为一类重要的过渡金属硫化物,具有独特的光电性能,在光催化材料、吸波材料、锂电材料及太阳能电池等领域有重要用途,成为研究的热点。石墨烯作为独特的二维平面结构碳纳米材料,具有巨大的比表面积、较高的电导率和优异的机械力学性能,常被用作支撑材料来提高复合材料的光电、力学等性能,从而满足不同领域的应用要求。聚苯胺导电高聚物具有易制备、化学稳定性好、成本低廉等优势,是目前研究最为广泛的一类高分子材料,在能源、光电子器件、传感器、电磁屏蔽以及隐身材料等方面具有广阔的应用前景。尤其是将聚苯胺和无机纳米材料复合制备聚苯胺基功能材料,使其兼具高聚物和无机材料各自优点,在应用研究等方面已取得了长足的发展。本论文紧密结合纳米材料在光催化、抗紫外和电磁屏蔽领域独特的应用优势,利用溶剂热法及原位聚合法制备了花状CuS、CuS/还原氧化石墨烯（RGO）、聚苯胺（PANI）/CuS和PANI/CuS/RGO,并研究了花状CuS和CuS/RGO的光催化、抗紫外及电磁屏蔽性能,以及PANI/CuS和PANI/CuS/RGO的电磁屏蔽性能。主要研究成果如下:（1）利用溶剂热法制备花状硫化铜,系统研究了硫源、铜源、溶剂、温度、摩尔比、时间等对CuS形貌的影响。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、傅立叶红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TG）、荧光光谱（PL）、N2吸附脱附曲线分析仪、Zeta电位对产品进行了表征。以直接蓝B、直接蓝86、亚甲基蓝（MB）、阳离子红X-5GN和阳离子黄SD-5GL为目标降解物评价了花状硫化铜的光催化性能,并研究了其抗紫外和电磁屏蔽效能。实验发现:硫脲为硫源、氯化铜为铜源、1,2-丙二醇为溶剂、硫源与铜源摩尔比1:4、溶剂热温度170℃和反应时间5 h,能够得到六方相花状CuS,其形貌均整、粒径分布均匀、分散度好。在紫外-可见吸收光谱中,吸收边出现在可见光区,禁带Eg=1.45 eV,比表面积15.8 m2/g。（a）光催化降解实验表明:在无H2O2参与下,花状CuS对目的被降解物具有高效的光催化降解效能,克服了传统光催化剂对太阳能利用率低的缺点。此外,经过5次循环实验后,花状CuS对直接蓝B的脱色率仍达90%,证明其光稳定性较好;（b）抗紫外辐射性能测试表明:经过聚丙烯酸酯乳液（PA）/CuS整理,棉织物的UPF值由20.62增加到174,CuS涂层织物的防紫外辐射性能良好;（c）电磁屏蔽效能表明:当硫化铜含量为28.6 wt%时,硫化铜/石蜡样品在300 KHz-3.0 GHz频段范围内的电磁屏蔽效能可以达到-28 dB,这与硫化铜导电性能良好、特殊的花状结构有利于在材料表面引起多重反射有关。（2）采用溶剂热法制备了花状CuS/RGO复合材料,并对其进行了XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis、Raman、FTIR、TG、PL、BET、Zeta电位表征,以亚甲基蓝为目的降解物评价了CuS/RGO的光催化性能,并研究了CuS/RGO的抗紫外和电磁屏蔽性能。实验发现:引入RGO对CuS的晶型结构没有影响,但由于界面间电子转移导致光生电子-空穴对复合几率减小,引起紫外可见吸收强度增强和荧光强度减弱。此外,由于RGO可以作为支撑材料,花状CuS生长沉积在RGO表面。（a）光催化降解实验表明:在氙光照140 min后,CuS/RGO、CuS和RGO对亚甲基蓝光催化降解率分别为90%、15%和30%,CuS/RGO对亚甲基蓝的光催化活性优于单相CuS和RGO。循环5次后,CuS/RGO对亚甲基蓝的脱色率仍达92%。CuS/RGO的光催化活性提高主要与引入RGO有关,RGO可以捕捉CuS表面产生的光电子从而抑制电子-空穴对的复合,提高量子效率促进光催化活性。（b）抗紫外性能表明:经过PA/CuS/RGO整理的织物紫外透过率大大降低,其平均UPF值为226.89比经PA/CuS整理的织物有一定提升。抗紫外效果明显提高,主要是由于RGO自身可以吸收紫外线以及其作为CuS光生载流子的转移通道引起的。（c）电磁屏蔽效能表明:CuS/RGO的电磁屏蔽效能与RGO的掺入量有关。当RGO含量为20 wt%时,CuS/RGO获得最优的屏蔽效能,在300KHz3.0 GHz频段范围内的电磁屏蔽效能可以达到-22 dB-33 dB。这是因为CuS与RGO之间形成新的导电网络界面,电子在界面间转移阻碍减小,电磁能易于转化成热能而损耗。（3）在花状CuS微球表面原位聚合生成PANI,制备了核-壳结构PANI/CuS复合材料,并研究了PANI/CuS/RGO电磁屏蔽效能。XRD、SEM、TEM、TG、FTIR和UV-vis等证明PANI原位聚合在六方相花状CuS表面及其相互作用的存在。电导率测试表明引入CuS可以提高PANI的导电性能,PANI的电导率由15.1 S/cm增加到25.2 S/cm。电磁屏蔽效能测试表明:PANI/CuS的屏蔽效能与CuS质量分数密切相关。当硫化铜含量为50 wt%,匹配层厚度为3 mm,PANI/CuS在300KHz3.0 GHz频率范围内的屏蔽效能小于-18 dB,在2.78 GHz左右有最大损耗-45.2 dB。良好的电磁屏蔽效能与PANI/CuS优异的导电率及电磁波在屏蔽体花状结构表面易形成多重反射损耗有关,PANI/CuS在电磁屏蔽材料领域有较大的发展前景。（4）利用两步法制备三元PANI/CuS/RGO核-壳结构的复合材料,并研究了PANI/CuS/RGO电磁屏蔽效能。采用XRD、XPS、SEM、TEM、TG和FTIR等表征制备的PANI/CuS/RGO核-壳结构的复合材料,采用同轴法利用矢量网络分析仪研究材料的电磁屏蔽效能。电磁屏蔽效能测试表明:PANI/CuS/RGO的屏蔽效能与CuS/RGO质量分数相关。当CuS/RGO含量为20 wt%,匹配层厚度为3mm,PANI/CuS/RGO在300 KHz3.0 GHz频率范围内的屏蔽效能小于-18 dB,是一类具有发展潜力的电磁屏蔽材料。