石墨烯改性聚合物可赋予其特殊的物理性能,在电磁及能源领域蕴含着巨大的应用潜力。本文基于限域原理构筑微-纳米尺度限域反应体系,分别合成了基于氧化石墨烯模板原位生长的尿素-三聚氰胺-苯酚甲醛高分子嵌段共聚物,热压法纤维织物复合还原石墨烯改性尿素甲醛-三聚氰胺甲醛-苯酚甲醛树脂层合板,“超分子笼”锚定磷钼酸纳米团簇包覆的石墨烯水凝胶和超分子笼限域热解的多孔碳包覆二氧化钼复合石墨烯三明治复合结构,并对其成分、形貌、疏水、耐热、力学、耐腐蚀、电化学和电磁等性能进行了研究,得到的创新性成果如下:（1）研究了尿素-三聚氰胺-苯酚甲醛高分子嵌段共聚物分子对氧化石墨烯的还原机理,建立了还原氧化石墨烯改性对嵌段共聚物润湿性和稳定性的优化模型。结果表明,嵌段共聚物在还原氧化石墨烯表面支接增强了还原氧化石墨烯的分散性,改性提高了嵌段共聚物结晶度和规则度,800℃残炭率高达75%。（2）热压制备了玻纤增强嵌段共聚物复合材料,分析了复合材料强化规律和机理,建立了复合层板力学模型。结果表明,添加0.6 wt%还原氧化石墨烯使复合层板拉伸强度与模量分别提高28%和200%,抗烧蚀性能、耐腐蚀性能和加工性能显著改善。（3）合成了“超分子笼”锚定磷钼酸团簇包覆的还原氧化石墨烯水凝胶,并以其为活性材料组装无胶黏剂柔性全固态电容器,研究了“超分子笼”形成原理与钼源锚定机制,分析了“柔性氧桥”对超分子笼限域的作用机理,揭示了超分子笼限域对超级电容器性能影响规律。结果表明,水凝胶三电极理论比电容达到589 F/g,两电极实际比电容也高达226 F/g。（4）“超分子笼”限域热解合成了二氧化钼弥散多孔碳包覆还原氧化石墨烯三明治结构,制备出电流可调的二维介电吸波材料,研究了“超分子笼”限域对二氧化钼晶体特性的影响规律,揭示了吸波机理。结果表明,限域合成的三明治结构低频吸波性能优异,有效吸波频率为3GHz～18GHz,与传统方法相比最大反射损耗提高3.6倍。