石墨烯作为一种二维结构的新型材料,被广泛应用在锂电池电极、导电油墨、透明导电材料、散热、涂料、传感器等领域,其中大多数应用领域都是基于石墨烯复合材料。近年来,石墨烯基纳米复合材料点燃了学者们的研究热情,关于石墨烯复合材料的报道层出不穷,石墨烯基复合材料已然成为复合材料领域的新星。经过还原的氧化石墨烯,不但具有石墨烯的二维平面结构和特性,还保留了氧化石墨烯的部分结构,如部分亲水基团,因此还原氧化石墨烯作为溶胶-凝胶法制备石墨烯基复合材料的首选碳源。本论文通过便捷、绿色的溶胶-凝胶法分别制备了石墨烯改性的掺铝氧化锌（AZO）透明导电复合薄膜,金纳米颗粒（AuNPs）-氧化还原石墨烯（rGO）-氧化钛（TiO₂）的三元复合材料薄膜用于SERS基底,为探索低成本、环保的方法制备石墨烯基复合薄膜材料提供了思路。第一章介绍了石墨烯的性质,制备方法和表征方法以及石墨烯基复合材料的制备方法,并讨论了各个方法的优缺点,重点介绍了溶胶-凝胶法。第二章对CVD石墨烯和还原氧化石墨烯进行了透射电镜,扫描探针显微镜,拉曼及热失重等表征实验研究。第三章采用溶胶-凝胶法制备rGO-AZO透明导电复合薄膜,通过溶胶-凝胶法掺入不同浓度的铝（1⁶%）和不同含量的rGO（0²0 mg）,制备出多层结构的导电薄膜。分别对干燥后的凝胶和薄膜进行表征,研究不同掺铝浓度、不同石墨烯含量和真空处理对rGO-AZO透明导电复合薄膜的光电性能的影响。当Al掺杂浓度为2%且rGO含量为10mg,rGO-AZO透明导电薄膜的方阻为最优,约为15.2 kΩ/□,此时霍尔迁移率和载流子浓度分别达到17.7 cm2/Vs和10.6×1019 cm-3。第四章通过溶胶-凝胶法,掺入金纳米颗粒和少量的rGO微片至TiO₂溶液中,并利用悬涂法沉积到SiO₂玻璃或硅片上,经过420°C的高温处理后,制备出多层结构的rGO-AuNPs-TiO₂薄膜。以rGO-AuNPs-TiO₂复合薄膜为SERS的基底,探索检测不同浓度的吡啶水溶液,发现拉曼信号强度随着吡啶浓度的增加而增加。