近些年来，石墨烯(Graphene)以其独特的结构特点，在电子和光电子器件、化学传感器、纳米复合材料、能源转换及存储和催化方面都有深刻的影响。这也使得它吸引了相关行业越来越多的关注，开创了更为广阔的应用领域。而碳质材料作为清洁环保、价廉且可循环利用的新型材料在催化方面的研究已经有很长时间了，从富勒烯、碳纳米管到石墨烯的出现，每次都会在材料科学里注入了新的活力，也带来一次研究热潮。　　 通过对石墨烯进行功能化的化学修饰，可制备出相应的功能化材料，这也尽可能地保留了石墨烯的本质属性。本文就石墨烯的结构特点、制备方法以及功能化修饰的方法途径做了详细的阐释，并重点对基于石墨烯和氧化石墨烯的碳材料在催化方面的应用做了介绍。本研究围绕功能化修饰的石墨烯作为固体碱催化剂催化乙酸乙酯的水解和利用氧化石墨烯的两亲性质来稳定分散微晶纤维素两方面工作开展了详细的研究:　　 1、以石墨烯的二维平面结构为基础，经过化学修饰即叔胺功能化修饰得到具有路易斯碱性质的石墨烯纳米催化剂，将其用在乙酸乙酯的催化水解反应之中，水解效率可达67％，且易于回收和循环利用，是一种稳定的环境友好型非金属固体碱催化剂，有望在异构化和酯交换反应中得到应用。　　 2、用改进后的Hummers和Offeman法制备的氧化石墨烯，不仅拥有丰富的亲水性含氧官能团，而且还具备石墨烯的疏水平面结构，所以利用两亲性的氧化石墨烯制备的类水溶胶(GOsol)可以用来稳定分散微晶纤维素(MCC)溶液，主要的作用可能是π-π堆叠和静电力。测试结果表明所制备的MCC/GOsol稳定悬浮液，其中两者的结构都没有发生化学变化，这使得它有着一定的潜在应用价值。