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石墨烯,这一由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,自2004年发现以来,因具有优异的电学、热学、光学和力学性能,受到广大科研工作者的极大关注。近年来,石墨烯复合材料的研究已成为人们关注的焦点。本论文主要以氧化石墨为前驱体,通过静电吸引机制和金属离子结合制备出了多种金属氧化物和金属氢氧化物／(氧化)石墨烯复合材料。对这些复合物进行了相关的表征,并且研究了他们的光催化和电化学等性质。主要内容如下：1.利用氧化石墨在溶液中超声剥离容易形成带负电的氧化石墨烯这一特性,通过与锌金属离子结合,在水-乙醇介质中采用快速沉淀法成功将ZnO纳米粒子与氧化石墨烯复合,获得了ZnO/氧化石墨烯纳米复合物(GO-ZnO)。在对亚甲基蓝的光催化降解实验中,发现GO-ZnO纳米复合物光催化降解效果良好,降解量达92%。2.以氧化石墨为前驱体,在乙二醇介质中采用溶剂热法一步成功合成了石墨烯负载氧化锌纳米复合物。在ZnO纳米晶原位成核生长的同时,反应体系中的溶剂乙二醇同时充当还原剂,在高温条件下将氧化石墨烯还原,去除其表面的大量含氧基团,从而形成氧化锌-石墨烯纳米复合物。在研究复合物的光致发光性质的过程中,发现ZnO纳米粒子的激发在复合物中存在淬灭现象,这表明处于激发态的ZnO与石墨烯之间有电荷传递作用。3.采用溶剂热法,在甲醇介质中成功将四氧化三钴纳米粒子沉积在石墨烯片层,获得Co3O4/石墨烯纳米复合材料(G-Co3O4)。发现调节氨水用量和钴离子浓度,对复合物形貌有很大影响。利用循环伏安法考察了该复合物的电容性能,结果显示G-Co3O4纳米复合物比电容有很大提高,比电容值为178 F·g-1。4.以正己醇为溶剂,采用溶剂热法一步成功将Co3O4空心球负载于还原的氧化石墨烯片层上,得到了Co3O4/RGO复合物。反应过程中,硝酸钴热分解而生成Co3O4纳米晶,然后以气-液两相的气泡为中心聚集形成Co3O4空心球。经研究复合物的电化学性质,发现Co3O4/RGO复合物比电容有很大提高,比电容值高达346 F·g-1,且循环稳定性较好。5.在水介质中,以氧化石墨为前驱体,水合肼为还原剂,采用水热法制备了Co(OH)2/石墨烯复合物和Ni(OH)2/石墨烯复合物。同时采用循环伏安法初步考察了复合物的电化学性质,结果显示Co(OH)2/石墨烯复合物比电容有所提高,而Ni(OH)2/石墨烯复合物比电容有所下降,但其电化学稳定性有所提高。