石墨烯以其优异的物理化学性质,引起了广泛的关注。然而石墨烯不易分散在有机基体中,限制了其在复合材料领域中的应用。氧化石墨烯因其表面存在大量的羟基、羧基以及环氧基团,可以通过改性很好的分散在有机相中,并且通过化学改性还可以赋予氧化石墨烯新的功能。研究试图通过对氧化石墨烯的改性,使其对环氧树脂具有固化作用或可以催化固化反应,这样改性氧化石墨烯既可以作为环氧树脂的增强剂,又可作为固化剂或是固化反应的催化剂。我们采用即可作固化剂又可作催化剂的咪唑类化合物对氧化石墨烯进行改性,得到了咪唑类改性氧化石墨烯,并探究了其在环氧树脂中的应用。主要的研究结果包括:(1)以石墨为原料,用改进的Hummers法制备出氧化石墨烯。然后利用叠氮化钠通过Curtius重排,成功制得氨基化氧化石墨烯,并利用红外、XPS、紫外等手段对产物进行表征。(2)以异氟尔酮二异氰酸酯为桥梁,将咪唑接枝到氧化石墨烯的表面,成功制得咪唑改性氧化石墨烯。通过DSC研究得知,它对环氧树脂有很好的固化作用。然后咪唑改性氧化石墨烯作为共固化剂制备出咪唑改性氧化石墨烯-环氧树脂复合材料,当咪唑改性氧化石墨烯的含量为1wt%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度达到最大值。(3)以异氟尔酮二异氰酸酯为桥梁,将2-乙基-4-甲基咪唑接枝到氧化石墨烯的表面,成功制得2-乙基-4-甲基咪唑改性的氧化石墨烯。通过DSC研究发现,2-乙基-4-甲基咪唑对双氰胺固化环氧树脂体系以及酸酐固化环氧树脂体系有不错的催化效果,对于双氰胺-环氧树脂体系,加入1wt%的GO-IPDI-MZ可以使得固化温度降低25℃,对于酸酐-环氧树脂体系,加入1wt%的GO-IPDI-MZ,可以使得固化反应在180℃下快速进行。分析了它对酸酐固化环氧树脂体系的催化机理。