石墨烯作为一种新型碳基纳米材料,具有特殊的晶体结构、优异的物理和化学性能,在材料和电子等各个领域展现出应用前景。然而,石墨烯的高比表面积和强烈的π-π相互作用使其呈现不可逆堆积,在溶剂中易聚集造成较差的分散性,同时表面缺少活性官能团限制了其复合材料的应用。因此,通过改性保留优异性能、改善与高聚物的相容性,是制备石墨烯复合材料的有效方法。本论文采用“一步还原-改性”制备具有高分散性的功能化石墨烯,同时通过化学接枝改进其与聚合物间的界面相互作用,制备并探究了复合材料的性能。具体研究内容及结论如下:（1）通过改进Hummers法制备氧化石墨烯,以二甘醇为还原剂和改性剂,实现了对氧化石墨烯“一步还原-改性”,然后以石墨烯表面活性羟基引发己内酯开环聚合,通过傅里叶红外光谱、透射电子显微镜等对产物进行了表征测试。接枝产物（PCLG）在有机溶剂中呈现出良好稳定的分散性,本部分为石墨烯与高分子形成复合材料奠定了基础。（2）获得PCLG与生物高分子聚乳酸（PLLA）基体通过溶液共混制备复合材料,考察了共混比例对复合材料的热学和力学等性能的影响。结果表明,PCLG能够均匀分散在PLLA基体,促进了聚乳酸的结晶行为。当PCLG与PLLA的共混比为1 wt%时,复合材料不仅展现良好的亲水性、电导率,而且与纯PLLA相比,机械性能和热稳定性明显提高。（3）利用“一步还原-改性”方法,还原改性氧化石墨烯的同时,在石墨烯表面生长了Fe₃O₄纳米粒子,制备具有磁性的石墨烯,并在其表面接枝了己内酯（PCLFG）。纳米材料不仅具有较好磁性,而且在有机溶剂呈现良好分散性,该方法还可以将金属氧化物负载于石墨烯。（4）将PCLFG与PLLA共混制备复合材料,考察了不同共混比对复合材料的影响。加入Fe₃O₄纳米粒子促进了PLLA基体的热降解,当PCLFG与PLLA的共混比为5 wt%时,复合材料展现出良好的机械性能和磁性。