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近年来,石墨烯和导电聚合物的独特结构和电子特性吸引了广泛关注,科学家们对此进行了大量研究且有不错的成果。本论文利用石墨烯的高电导率、高比表面积、优良循环稳定性等优点,借助化学或电化学方法将石墨烯和导电聚合物、金属硫化物制备成多元复合材料,应用于电化学传感器和超级电容器,并通过电化学方法进行对抗坏血酸、多巴胺、尿酸的检测和作为超级电容器材料的电化学性能研究。主要实验内容如下:1、电还原氧化石墨烯/聚天青A复合材料修饰玻碳电极对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时检测本实验采用电化学两步合成的制备方法,首先用循环伏安法（CV）在负电位对玻碳电极（GCE）表面的氧化石墨烯（GO）进行电还原从而制得电还原氧化石墨烯（ERGO）修饰电极,接着在其表面上聚合天青A而得到电还原氧化石墨烯/聚天青A复合材料（ERGO/PAA）。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光谱（UV-vis）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对复合材料的形貌结构进行表征,证实了GO的成功电还原和ERGO/PAA复合材料的成功制备。同时,电化学活性测试证实复合材料修饰电极的导电性相比于单一膜修饰电极有明显的提升。ERGO/PAA复合材料修饰玻碳电极能同时对抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）进行灵敏检测,分别在0.8～1200、0.25～600和0.6～960μmol·L-1的宽浓度范围里,电流响应均呈现出良好的线性关系,检测限分别为0.271、0.054和0.116μmol·L-1（S/N=3）。此外,还发现ERGO/PAA对测定AA、DA和UA具有很高的重现性和选择性。该方法也适用于实际样品中目标分子的检测。2、掺氮石墨烯/聚天青A复合材料的制备及其电化学性能研究通过水热溶剂法将GO分散液分别与相同物质的量的氨水、尿素和乙二胺混合,在高压釜中制备出掺氮石墨烯（NG）。将NG和天青A通过化学法进行原位聚合,制备出掺氮石墨烯/聚天青A（NG/PAA）复合材料。采用SEM、透射电子显微镜（TEM）、FTIR、拉曼光谱（Raman）、XPS和X射线衍射光谱（XRD）对该复合材料进行形貌、结构和组成表征。借助CV、计时电位法（GCD）和EIS、循环稳定性测试等多种方法对该复合材料进行了电化学性能测试。分析数据表明,与纯组分PAA和尿素掺氮石墨烯相比,尿素掺氮石墨烯/聚天青A复合材料拥有更好的储能效果。在1 A·g-1电流密度下,复合材料的比电容为408.4 F·g-1,且在连续充放电1000次之后,循环保持率为95.2%。复合材料良好的电化学性能归因于NG和PAA二者间良好的协同作用。3、三维硫化钴@电还原氧化石墨烯/聚天青A（Co S@ERGO/PAA）复合材料的制备及其超级电容器性能研究通过电化学沉积-聚合的方法制备三维硫化钴@电还原氧化石墨烯/聚天青A（Co S@ERGO/PAA）复合材料。首先,利用CV和恒电位沉积法依次在泡沫镍表面负载硫化钴（Co S）和ERGO;然后,以Co S@ERGO为载体,将天青A单体聚合到Co S@ERGO表面。根据不同的聚合时间,制备得不同聚合时间下的Co S@ERGO/PAA-X（X=3、4、5和6 min）三维复合材料。利用SEM、TEM、FTIR、XRD和XPS对三维复合材料的形貌、结构和组成进行表征。另外,采用CV、GCD和EIS技术探究该复合材料的电化学性能和循环稳定性。研究结果表明,对比其它同类材料,Co S@ERGO/PAA-5表现出更优异的电化学性能。在1 A·g-1电流密度下,其表现出的比电容为3394.7 F·g-1,此外,在5 A·g-1的电流密度下,2000次充放电之后,循环保持率为86.5%。三维复合材料的优良电化学性能和网状结构使得其在新能源领域中有巨大的应用潜能。