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吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,在军事和民用具有迫切的需求,石墨烯材料具有质量轻、比表面积大、高的介电常数等性质,是一种极具前景的吸波材料。但石墨烯能带间隙为零,性质不易调控,在吸波领域应用受到限制。石墨烯的能带带隙可以通过量子限域或化学掺杂产生,掺杂的杂原子可以有效调节其电子结构和其他内在特性。本论文从——氮掺杂石墨烯、不同程度氧化程度的石墨烯纳米带及其氮掺杂三个方面来调控石墨烯的电磁参数,实现材料的阻抗匹配和衰减吸收特性,制备出具有优异的吸波性能的石墨烯基材料。以氧化石墨烯前驱体,尿素作为氮源,采取水热还原法,制备氮掺杂石墨烯,调控氧化石墨烯与尿素质量比,制备出不同氮含量的氮掺杂石墨烯。采用化学氧化碳纳米管法制备氧化石墨烯纳米带,调节碳纳米管与高锰酸钾的比例,制备出不同氧化程度的氧化石墨烯纳米带,采用水热法对氧化石墨烯纳米带进行氮掺杂,得到氮掺杂石墨烯纳米带。掺氮石墨烯的微观形貌为多孔层状结构,有利于电磁波多重反射吸收,在氮掺杂过程中氧化石墨烯同时被还原,氮掺杂使得氮掺杂的晶面间距变小,片层部分发生堆叠,具有很大比表面积。10NG、30NG、50NG的氮含量分别为8.54 at%、7.52 at%、7.61at%,氮掺杂的氮含量越高,石墨烯的晶格缺陷越多。氮原子在石墨烯中掺杂的形式有三种吡啶型、吡咯型以及石墨型氮,本论文中制备出的氮掺杂石墨烯的氮掺杂类型主要是以吡啶型和吡咯型为主。采用化学氧化切割碳纳米管制备的氧化石墨烯的微观形貌呈现带状,宽度约为200nm。加入高锰酸钾的量越大,氧化石墨烯纳米带的氧化程度越大,带状打开越大,所含氧官能团比例越高。氧化石墨烯纳米带边缘具有丰富的官能团,这些官能团可以作为极化中心,有利于电磁波吸收。采用水热法制备的氮掺杂石墨烯纳米带,具有带状形貌,石墨烯层间间距变大。在氮掺杂过程,氧化石墨烯纳米带被还原,边缘的含氧官能团大大减少。3NGNR、5NGNR、7NGNR的氮含量为3.53at%、3.76 at%、4.77 at%,氮含量越高,石墨烯晶格上的缺陷越多。将制备出的氮掺杂石墨烯、氧化石墨烯纳米带、氮掺杂氧化石墨烯纳米带与石蜡进行混合,样品质量分数为30%,制作内径为3mm、外径为7mm、厚度在3mm左右的圆环进行电磁性能测试,测出其电磁参数,根据传输线理论计算出材料的损耗角正切和反射损耗。对于氮掺杂石墨烯,50NG在厚度3mm时,RL<-10dB的频段为8.14-12.84GHz,有效带宽为4.7GHz,在9.84GHz处取得最大吸收为-16.03dB。对于氧化石墨烯纳米带,5GONR在厚度为3mm时,RL<-10d B的频段为9.4GHz-18GHZ,频宽为8.6GHz,频率为12.5GHZ有最大反射耗为-23dB。对于氮掺杂石墨烯纳米带,7NGNR在3mm厚时,RL<-10dB的频段为7GHz到11GHz,频宽为4GHz,频率为9GHZ最大反射损耗为-45dB。与石墨烯相比,量子限域或化学掺杂制备得到的氮掺杂石墨烯和石墨烯纳米带的吸波性能大大提高,有利于制备高性能的吸波复合材料。