将两种或者两种以上的功能(如电学性质、磁性能、机械性能、光学性能等)进行集合而形成的复合材料在光电材料、智能传感、太阳能转换、药物输运等领域的有着极大的应用前景。近几年，因其优异的物理、化学以及力学等性质，石墨烯在复合材料领域的研究和应用开始取得了很大的进展，并展现出巨大的发展潜力。因此，我们利用功能组分材料(如纳米粒子、聚合物分子等)在石墨烯表面的自组装，设计制备了一些列基于石墨烯的多功能复合材料，并对石墨烯复合材料的结构、性能以及其应用进行了深入的研究。我们的结果表明制备得到的石墨烯复合材料与文献报道的复合材料相比表现出更好的电学性能、磁性能、力学性能、吸附性能，以及生物相容性。优异的性能使得石墨烯复合材料生物传感、药物输运、肿瘤检测、废水处理等领域有着广阔的应用前景。