石墨烯是由碳原子经SP2杂化形成的二维新型碳材料。自2004年石墨烯被发现以来，因其独特的结构和性能，受到科研工作者的广泛关注。由于石墨烯具有优异的光、电、力学性能和化学稳定性，石墨烯/聚合物的研究成为人们研究的热点。本论文从以下方面对其进行研究：1.首先在石墨烯表面接上自由基引发剂，原位聚合制备石墨烯/聚丙烯酰胺，并测试其对铅离子和亚甲基蓝的吸附性能。石墨烯片层接枝聚丙烯酰胺后水溶性能有了很大程度地增强，由于聚丙烯酰胺结构单元中氮原子和氧原子的存在使其对铅离子和亚甲基蓝有很强的吸附能力，成为一种优异的吸附剂。石墨烯/聚丙烯酰胺复合材料对铅离子和亚甲基蓝的最大吸附量为1000mg/g和1530mg/g (298K)，是同样条件下石墨烯的二到三倍。石墨烯/聚丙烯酰胺复合材料的吸附遵循二级动力学和Langmuir等温吸附，并且为有利吸附。石墨烯/聚丙烯酰胺复合材料可以作为一种优异的吸附剂，具有很大的应用前景。2.以聚苯乙烯微球为模板，利用聚苯乙烯微球表面的氨基和1-芘丁酸反应，在聚苯乙烯微球的表面接枝pyrene基团，利用pyrene基团和石墨烯的π-π共轭作用，将石墨烯附着在聚苯乙烯微球表面。然后，通过π-π共轭作用将末端带有pyrene基团的PDMAEMA季胺盐接枝到石墨烯的表面，再用四氢呋喃将聚苯乙烯微球溶解，制备两亲性的Janus石墨烯片。用AFM、TEM、XPS、IR、1HNMR对产物进行表征。