近年来,由于石墨烯具有许多独特物理和化学性质,如量子隧道效率、双极化电场效应、超大的理论比表面积,超高的强度,优异的热导率,好的光透性,高的杨氏模量及优异的导电性能等诸多优点,使其成为本世纪的一种新兴材料。与此同时,二硫化钼材料作为过渡金属硫化物代表,由两层硫夹一层钼所构成,并且每一层键是通过共价键结合的,具有一种类石墨烯的结构,受到越来越多的研究者关注。层状的二硫化钼材料也被广泛地应用于光催化剂、电化学生物传感器、锂离子电池的电极材料、超级电容器及光学器件等方面的应用。因此,本文采用一种简捷的水热法成功地制备出二硫化钼与石墨烯的复合材料,实现了材料的形貌的可控合成性。本文通过XRD、SEM、TEM、Raman等测试手段,对样品的晶型结构和微观形貌进行了表征,还利用充放电测试和循环伏安测试等测试方法对材料的电化学性能等方面进行了研究,以及探讨了不同组分和形貌对电化学性能的影响。(1)以石墨作为原料,通过一种改进的Hummers法制得氧化石墨烯。将氧化石墨烯作为基体,通过微波水热法在其表面制备了分散粒径均匀且颗粒尺寸约为20nm的Au纳米颗粒。将Au NPs-Gr复合材料用于固定血红蛋白(Hb),成功构筑一种新型H2O2生物传感器。在最佳的测试条件下,H2O2浓度为0.1-70μmol·L-1具有良好的线性范围,检测限为0.03μmol·L-1(信噪比S/N=3)。这种生物传感器具有响应迅速,灵敏度高,检测限低等特点,因此可以作为H2O2的生物传感器。(2)以钼酸钠为钼源,硫脲为硫源,通过传统水热的方法成功地制备了花球状Mo S2材料,并研究了其由鳞片状纳米片自组装成花球状Mo S2结构生长的过程。将其用于固定血红蛋白(Hb),成功构筑一种新型H2O2生物传感器。当H2O2浓度在2-128μmol·L-1范围内具有良好的线性关系,检测限为0.6μmol·L-1(信噪比S/N=3)。此花球状Mo S2材料的制备方法,也为后续与石墨烯复合材料制备打下坚实地基础,可以很好地指导后续实验的顺利进行。(3)以氧化石墨烯作为基体,通过传统水热法制备Mo S2-Gr复合材料,并研究了Mo S2花球直接生长在石墨烯表面生长的过程。此外,还将Mo S2-Gr复合材料用于固定血红蛋白(Hb)成功构筑一种新型H2O2生物传感器。与Nafion/Hb/GO/GC和Nafion/Hb/Mo S2/GC生物传感器相比,构筑成Nafion/Hb/Mo S2-Gr/GC对H2O2电催化作用最好,并且具有传感器响应迅速、灵敏度高和稳定性好。因而在电化学领域具有很好的发展前景。(4)通过控制溶剂中水与乙醇的比例,利用传统水热法制备Gr@Mo S2复合材料,并研究其作为锂电池的阳极材料电化学性能。结果表明Gr@Mo S2初始放电容量1296 m Ah·g-1,放电容量分别为768,475,315和152m Ah·g-1(在电流密度分别为100,300,500和1000m A·g-1条件下)。大电流充电过程后,Gr@Mo S2的放电容量仍保持在709m Ah·g-1。并且这种复合材料还展现出较好的稳定的循环性能及可逆充放电性。因而,这种电极材料将电化学领域有更广泛地应用前景。