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石墨烯是由碳原子以sp2杂化紧密堆积而成的单层二维蜂窝状晶体。它是继富勒烯和碳纳米管之后又被发现的新型碳纳米材料，是构成其它维度的石墨材料的基本单元。自2004年首次用机械剥离的方法制备出来以后，石墨烯因其独特的力学、电学、光学和热学等方面的性质而成为纳米领域研究的热点。虽然石墨烯在储能、催化剂、传感器和生物医药等领域有巨大的应用前景，但是其表面强的范德华力使石墨烯容易团聚，在各种溶剂中分散性也很差。对石墨烯进行功能化改性，不仅可以有效地解决以上问题，而且在扩大石墨烯的应用范围方面具有重要的学术研究价值。本文从对石墨烯表面进行化学修饰展开研究，制备了两种功能化石墨烯复合材料，其主要内容概括如下：1）以微波法剥离和还原氧化石墨得到的，得到了层数较少的石墨烯。以该石墨烯为原料，通过锂乙二胺衍生物的亲核加成，制备出乙二胺功能化的石墨烯(EDA–G)。乙二胺长链的存在用傅里叶红外光谱（FTIR）、电子能量损失光谱（EELS）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱和Zeta电位进行表征。结果表明，乙二胺基团均匀地分布在石墨烯表面，其浓度达到3.1mmol g-1，高于类似文献报道值。用这种高密度的乙二胺化石墨烯做前驱体，我们又成功合成了石墨烯基超分子水凝胶。这种超分子水凝胶具有化学响应特性，当外加竞争性主体–环糊精或竞争性客体金刚烷甲酸钠（AdCNa）时，凝胶结构会遭到破坏，发生从固态向液态的转变。2）以hummers法得到的氧化石墨烯为原料，在碱性条件下合成了β–环糊精功能化的氧化石墨烯（GO–β–CD）。傅里叶红外光谱、固体核磁13C NMR和拉曼光谱显示β–环糊精（β–CD）成功地键接在氧化石墨烯表面上。热重分析表明GO–β–CD材料中β–CD的量大约为36.5mg g-1。此外，我们还考察了GO–β–CD对水中染料污染物酸性品红的吸附能力。结果表明，GO–β–CD不仅可以以很快的速度有效地吸附水中的品红，而且重复利用率高，重复利用4次，其吸附容量损失很少。