石墨烯基复合膜材料是指以石墨烯膜为平台,与其他物质复合而成的膜材料,它不仅保留了石墨烯片的优异性能,又能在宏观上作为一个整体使用,相对于单一石墨烯膜具备更多新的性质和应用价值。本论文以石墨烯膜为平台,设计合成了两种石墨烯基复合膜材料,主要研究成果总结如下:1.直接生长Ag TCNQ和Cu TCNQ纳米线(NWs)的大面积还原氧化石墨烯膜在柔性光电电极的应用:以金属纳米颗粒(NPs)为晶源,在r GO薄膜表面直接生长出n型半导体金属-TCNQ NWs,与p型半导体r GO膜一起形成了结构和功能统一的复合薄膜。该薄膜表现出良好的弯曲耐力、光导性质和高度重复的光电开关效应。该方法是多功能纳米材料在柔性导电材料中的生长集成的通用技术,为生产结构功能统一且成本低廉的高性能柔性光电器件提供重要思路。2.氮掺杂聚苯胺-石墨烯薄膜的自组装及其在光解水中的应用:以氧化石墨烯为石墨烯前驱体,通过同步还原自组装的方法,成功组装出连续的苯胺-r GO复合薄膜。利用DMF对复合薄膜进行处理,制备了氮掺杂的聚苯胺-r GO复合薄膜。该复合薄膜中氮掺杂的聚苯胺随着石墨烯片在铜箔上组装成连续层状结构,更有利于电子传输。研究发现,该复合薄膜在光照条件下具有一定的光催化分解水的性质且多次重复使用后光催化活性并未出现明显降低。3.自支撑Cu O@Ti O2 NWs膜的合成及其分解水活性研究:以纱布状Ti O2 NWs膜为基础,成功合成出一种用于PEC水分解的新型自支撑Cu O@Ti O2异质结构NWs膜。在模拟太阳光照射下,Cu O@Ti O2 NWs膜的光电流密度明显强于原始Ti O2 NWs膜膜,PEC光解水效率也明显增强。该工作为开发用于光催化分解水的新型PEC光阳极材料提供新的思路和方法。