随着科技的进步与发展，各种文化和学科间的交流与融合逐渐加深，单一的材料已经很难满足目前人们的物质需求，复合材料的产生无疑使人眼前一亮。它不是两种或几种单一材料的性能的简单加和，而是在原有性能的基础上弥补单一材料的不足，产生更为广泛而优异的性能。具有独特平面二维结构的石墨烯在电学、力学、热学等方面有着十分突出的性能，正因如此，它成为当前科学家们竞相研究的重点和热点。制备出以石墨烯为基础的一系列性能优异的磁性纳米复合物具有十分重要的意义，特别是在此基础上引入聚合物，对物质的性能进行改良，使制备出的复合材料在电磁屏蔽领域、催化剂载体领域、电容器、传感器等电子器件领域、生物医药领域、环境保护领域等有着潜在的应用价值。本文首先利用改性共沉淀法制备了石墨烯@Fe₃O₄磁性纳米复合材料。成分组成和物相分析表明利用该法不仅得到了石墨烯@Fe₃O₄磁性纳米复合材料，而且所得的Fe₃O₄纳米粒子为立方晶系。形貌分析表明由于石墨烯和十二烷基苯磺酸钠阴离子表面活性剂的加入使得Fe₃O₄纳米粒子不仅均匀负载在石墨烯的表面、边缘与层间，而且Fe₃O₄纳米粒子的粒径均匀，粒径大小在20-50nm。十二烷基苯磺酸钠阴离子表面活性剂的加入减小了石墨烯与Fe₃O₄纳米粒子间界面的影响，对于提高复合材料的性能具有很好的效果。研究表明，石墨烯@Fe₃O₄磁性纳米复合材料具有较好的超顺磁性，其饱和磁化强度随Fe₃O₄纳米粒子的含量增加而增加。导电性测试表明该复合材料的导电率随着石墨烯含量的增加而增加。由于Fe₃O₄纳米粒子的参与，该复合材料的稳定性比纯的石墨烯有了很大的提高。其次，为了提高石墨烯@Fe₃O₄磁性纳米复合材料的导电性，本文又引入聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物，这使得复合物的导电性大大的提高了。本实验采用原位聚合法制备了石墨烯@Fe₃O₄@聚苯胺三元复合材料。突破了以往用无机酸掺杂对于Fe₃O₄造成的破坏的惯性思路，在实验过程中用适量的对甲苯磺酸作为掺杂剂克服了掺杂剂对于Fe₃O₄腐蚀的弊端，同时复合材料的导电性也得到了大大的提高。通过成分组成与物相分析，可以证明成功制备了石墨烯@Fe₃O₄@聚苯胺三元复合材料，且Fe₃O₄纳米粒子为立方晶型。该复合材料的微观形貌如同一簇簇的珊瑚。纤维状的聚苯胺包覆在Fe₃O₄纳米粒子表面，同时也包覆在石墨烯的表面、层间和边缘。聚苯胺形成了致密的网络，将石墨烯的表面、层间和边缘连接起来形成了导电通路，同时也在不导电的Fe₃O₄纳米粒子表面形成了导电网络，这使得复合材料的导电率大大提高。其最大电导率为14.286S/cm。这种具有磁性、良好导电性、较强稳定性的石墨烯@Fe₃O₄@聚苯胺三元复合材料在电磁屏蔽、传感器和电容器等电子器件、污水处理等领域有潜在的应用。另外，本实验又引入了聚吡咯，制备了石墨烯@Fe₃O₄@聚吡咯三元复合材料。本文以FeCl3为氧化剂，对甲苯磺酸为掺杂剂，采用原位聚合法制备了石墨烯@Fe₃O₄@聚吡咯三元复合材料。成分组成与物相分析表明石墨烯@Fe₃O₄@聚吡咯三元复合材料被成功制得，Fe₃O₄纳米粒子为立方晶型。通过微观形貌观察，可以看到石墨烯@Fe₃O₄@聚吡咯三元复合材料像一簇簇的菜花，球状的聚吡咯包覆在Fe₃O₄纳米粒子的表面，同也包覆在石墨烯的表面、边缘和层间。这些聚吡咯形成了一个导电网络，联通了石墨烯的表面、边缘和层间，并且在不导电的Fe₃O₄表面形成包覆，增加了导电通路，因此，复合材料的导电率在原有石墨烯@Fe₃O₄复合材料的基础上大大提高，其导电率最大为10.253S/cm。该复合材料性能优异，在电磁屏蔽、环境保护、生物医学、电容器和传感器等电子器件领域有着潜在的应用。