石墨烯(Graphene)是由单层碳原子以六元环形式紧密堆积而成的二维片状碳纳米材料，具有理想的晶格结构以及独特的电学、力学、光学和热学等性质，在纳米电子器件、生化传感器、太阳能电池、超级电容器、锂离子电池及复合材料等领域有着广阔的应用前景。目前，石墨烯的主要制备方法包括：微机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、氧化石墨烯还原法等。其中，氧化石墨烯还原法具有工艺简单、成本低、产率高等特点，是最有希望实现石墨烯批量生产的方法；但该方法存在还原反应不彻底，以及超声剥离的石墨烯片层在还原及后续干燥过程中易重新堆叠、团聚等问题。鉴于此，本论文利用液氨-碱金属体系还原氧化石墨烯，期望利用该非水体系来提高还原程度，减轻石墨烯的团聚；同时采用超声辅助肼还原方法制备了具有较高还原程度的化学还原氧化石墨烯（Reduced Graphene Oxide，简记为RGO）及其复合物。主要研究内容和结果如下：1、采用液氨作为溶剂超声剥离氧化石墨，利用液氨-碱金属的强还原性使得碱金属进一步插层剥离氧化石墨，同时将其还原；采用透射电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪分析了产物的显微形貌、化学结构和晶体结构，并测定了其作为锂离子电极材料的电化学性能。结果表明，采用低温还原体系可有效地避免热还原过程中石墨烯的重新团聚；得到的石墨烯片层厚度为2~5nm，且其大部分含氧基团被去除。与此同时，利用液氨-锂还原得到的石墨烯在100mA/g电流密度下的首次放电比容量可达937.4mAh/g，在2000mA/g电流密度下50次循环后的放电比容量从98.5mAh/g变为104.6mAh/g。这表明制备的石墨烯作为锂离子电极材料兼具有较好的倍率性能和循环性能。2、在肼还原氧化石墨烯与镍的前驱体的过程中引入辅助超声波，制备得到镍单质-石墨烯复合材料(Ni@graphene sheets,简记为NGS)；利用X射线衍射仪和红外光谱仪分析了产物的晶体结构和化学结构，并测定了产物的导电性和电磁性能。结果表明，肼在超声波辅助条件下可以同时还原氧化石墨烯和二价镍；镍可抑制石墨烯在还原过程中的团聚，而石墨烯反过来也可阻止镍球的团聚。得到的NGS复合材料不仅保持了石墨烯大的比表面积，同时因镍的引入而具有良好的导电性能、电磁性能、电化学性能、有机染料吸附性能，以及较好的微波吸收性能。3、为了进一步提高复合材料对有机染料分子的吸附性能，在上述石墨烯/镍复合物表面包覆氧化石墨烯，制备了具有新型结构的石墨烯/镍@氧化石墨烯（简记为NGS@GO）复合材料，初步测定了其对有机染料分子的吸附性能。结果表明，NGS@GO纳米复合物对有机染料分子罗丹明B具有优异的吸附能力。