石墨烯是一种新型的二维碳纳米材料,拥有独特的晶体结构。正因为其独特的结构,使其具有非常优秀的电学、光学、力学及热学性能。基于这些优秀的性能,如何高效地制备并有效地改善石墨烯成为这些研究的前提,大面积地并高质量地制备石墨烯仍然是研究人员急需攻克的难题。在现有的制备石墨烯的方法中,主要分为湿法和干法。湿法包括喷涂、旋涂、抽滤沉积等,其通常先制备氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO),然后再通过各种还原方法得到还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,RGO)。其优点是成本低廉、方法简单。缺点是制备的RGO薄膜或者气凝胶还具有较多的含氧官能团,且存在较多缺陷,使其性能远不如本征石墨烯。而干法主要是化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法,其制得的石墨烯质量高,但是成本较高。本论文针对干法湿法的缺点,研究了利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)法对RGO薄膜的缺陷进行修复。并对三维掺氮RGO(NG)进行微波等离子体修复处理。为提升RGO质量的研究提供了新的方向。本论文中,首先对RGO薄膜的制备过程中的影响因素进行分析。针对GO喷涂的步骤,本论文为此独立设计了三维驱动喷涂平台,目的在于改善喷涂带来的实验偶然性,并且可以根据实验需要,通过代码改变喷头运行的速度和路径,大大提升了实验效率。运用此设备,我们分析了喷涂设备中的各种参数对RGO薄膜质量的影响,在这些参数中找出最优参数,运用于RGO薄膜的制备。本论文还利用PECVD法对RGO薄膜进行修复试验。将先前制备好的RGO薄膜置于法拉第笼中,在PECVD系统中对其进行缺陷修复。在修复的过程中,我们探究不同氢气甲烷比例对RGO薄膜修复的影响,对生长、修复、刻蚀三种RGO的状态进行探究,并讨论氢气在RGO修复中起到的作用,最终得出一种适合于RGO修复的最佳条件,使得RGO薄膜在修复后性能得到提升。在经过对二维RGO薄膜的修复实验后,我们拓展了PECVD法对RGO修复的应用领域。本论文对NG也进行修复实验。我们运用微波等离子体对NG进行修复处理,发现其电导率提升,并通过对处理前后的NG的表征分析,从内部机理解释微波等离子体对三维石墨烯的有益改变,为其在电化学上的应用起到了助推作用。希望可以通过我们对喷涂工艺的改进,以及对二维、三维RGO的修复探究,让大规模量产高质量石墨烯成为可能。