石墨烯自发现以来受到了前所未有的关注，凭借其优异的电学、力学、热学、光学性能，巨大的表面积，迅速成为碳材料领域的明星材料，并且在各个领域得到了广泛而深入的研究与应用。当前石墨烯的工业化进行的如火如荼，如何大批量低成本生产石墨烯依然是石墨烯制备的瓶颈问题。纤维素作为可再生的生物质资源，来源广泛、储量丰富、力学性能好、可生物降解，在追求社会可持续发展的今天受到了越来越多的重视。本实验室前面工作发现，在剪切力作用下，纤维素可以实现对石墨烯的剥离。石墨烯和纤维素之间可以通过CH-π、静电作用结合，在复合材料中，这些作用力可以促进石墨烯在纤维素中的分散，加强了纤维素与石墨烯表面的结合力，在薄膜材料、超级电容器、药物输送、紫外线防护、传感器等方面具有应用前景。本文在前面工作的基础上，研究了机械化学法剥离石墨烯过程中的气氛及机械力模式的影响，同时探索了石墨烯纳米片在打印墨水和复合材料方面的应用。本论文主要工作包括以下三个方面:　　1、气氛对石墨烯剥离的影响　　分别研究了氮气、空气、氧气气氛对石墨烯剥离过程的影响，探究了氧气、纤维素和石墨之间的相互作用。采用扫描电镜表征了石墨烯的形貌，X射线衍射表征了石墨晶体结构的变化，能谱分析(EDS)、XPS等表征了表面含氧量及官能团的变化。在氧气气氛中球磨时，石墨烯产率为80％，石墨烯表面存在含氧官能团，氧含量约为22％;在氮气气氛中球磨时，石墨烯产率为21‰石墨烯氧含量约为9％;而石墨和氯化钠在氮气、空气和氧气气氛中球磨后，得到的是颗粒状的产物，石墨没有被剥离开，石墨表面氧元素含量均在4％以下;说明在机械化学法制备石墨烯的过程中，氧气、纤维素和石墨之间共同参与了机械化学反应，促进了石墨烯的进一步剥离。　　2、机械力模式对石墨烯剥离的影响　　与球磨相比，研磨过程中只有剪切力的存在。变换了机械研磨方式，探究了剪切力对石墨烯剥离的影响。实验发现，单纯剪切力可以实现对石墨烯的剥离，通过扫描电镜和透射电镜观察了石墨烯片的形貌和衍射结构。拉曼表征发现剪切力作用下石墨烯结构更完整。　　3、石墨烯在打印墨水及复合材料方面的应用探索　　采用在氧气气氛中剥离石墨得到的石墨烯纳米片为原料，将其分散在水中，可以稳定分散3个月以上，此方法简单易行，不涉及到有毒试剂的使用。打印墨水干燥后电导率为0.67 S/cm，热还原之后电导率为25.98 S/cm，达到了良好的导电效果。通过表而形貌分析以及拉曼分析发现，还原之后石墨烯片的结构部分被还原，这也是导电性提高的原因。通过接触角分析发现，此石墨烯分散液与玻璃和硅片表面有着很好的润湿性、相容性，与柔性基底PET、PI等相容性较好。通过热压成型制备了石墨烯纤维素复合薄膜，发现随着石墨烯含量增加，复合薄膜导电性、热性能提高，石墨烯含量为10％时，热分解温度提高了16℃。