石墨烯自2004年问世以来,一直备受各个领域研究人员的关注,但零带隙、低吸收率、难以大面积高质量制备等问题阻碍了其在众多领域的发展。相比之下,石墨烯衍生物（如氧化石墨烯、还原氧化石墨烯等）因既保留了石墨烯的部分优异性能,又拓展了石墨烯的物理/化学性质而引发了诸多关注。在此基础上,通过合理的结构化设计和制备,石墨烯衍生物的性质还可以得到进一步优化和提升,从而可应用于更为广泛的领域。在众多的微纳加工技术中,飞秒激光等离子体光刻（FPL）技术是近些年发展起来的新兴微纳加工技术,其在快速、大面积、周期性亚波长光栅结构的制备上展现出了独特优势。本论文利用该技术在氧化石墨烯薄膜表面开展了周期性亚波长光栅结构的制备,并针对其中的加工过程、形貌变化以及其表面浸润性的调控进行了深入研究。具体内容包括:1.利用基于FPL技术的飞秒激光微纳加工平台成功制备了具有周期性亚波长光栅结构的结构化还原氧化石墨烯,并研究了飞秒激光功率和扫描速度等参数对其表面形貌的影响。结果表明,随激光功率增加（或扫描速度减小）,结构深度逐渐减小,结构规整度逐渐下降,表面“粗糙度”增加。针对“结构深度随激光功率增加（或扫描速度减小）而减小”这一反常现象,经研究分析认为是飞秒激光加工过程中烧蚀与溅射的共同作用所导致。2.探究了激光参数和高温退火对结构化还原氧化石墨烯表面浸润性的影响。结果表明,通过改变激光参数,可以实现结构化还原氧化石墨烯表面浸润性在60°范围（17°-78°）内的调控。通过引入高温退火处理过程,可以进一步拓宽其表面浸润性的调控范围,从而实现了结构化还原氧化石墨烯的表面浸润性在110°范围（17°-127°）内的调节。3.利用上述的飞秒激光微纳加工平台加工氧化石墨烯/钛前驱体复合膜,实现了结构化的还原氧化石墨烯/TiO₂复合膜的一步制备,并研究了TiO₂的引入对薄膜表面浸润性的影响。结果表明,TiO₂的引入可以增强薄膜表面的亲水性,并且在合适的激光参数下可以实现超亲水复合膜的制备。同时,TiO₂的光催化作用还使得该复合膜在紫外光照射下具有可恢复的浸润性,表明该超亲水复合膜未来有望应用于室外自清洁光热或光伏器件。