石墨烯因其特殊的二维碳单层结构，具有很多纳米材料的小尺寸效应、量子效应、表面效应和生物亲和效应等特性，使它在许多领域表现出潜在的应用价值。智能纳米材料以其新颖的功能得到人们越来越多的关注，如何将石墨烯功能化，并用于制备石墨烯基智能纳米材料，使智能材料的性能得到更好的提高，甚至赋予其本来没有的功能，扩大智能材料的应用范围，已经引起广泛关注，也面临着许多艰难的挑战。　　本文研究了石墨烯的功能化，并用于制备不同性能的智能纳米材料，进一步探讨了石墨烯含量对性能的影响，主要结论如下：　　(1)以天然石墨为原料，采用Hummers法制备氧化石墨烯，以硼氢化钠为还原剂制备还原石墨烯，采用UV-Vis、XRD、XPS、FT-IR、Raman、SEM、TEM和AFM等手段表征所制备的两种石墨烯，结果表明所得石墨烯为单层，尺寸大小100nm～4μm，还原后的石墨烯缺陷减少，共轭结构得到恢复，可用于石墨烯基聚合物智能纳米材料的制备;　　(2)采用自由基聚合在石墨烯表面接枝聚N-异丙基丙烯酰胺，通过改变投料比来调节石墨烯的含量，结果表明石墨烯的含量可调控聚N-异丙基丙烯酰胺的LCST，当石墨烯含量在10％-30％之间时，可控制在37℃，接近人体的生理温度，这一变化可归因于石墨烯的高比表面积可接枝大量的聚N-异丙基丙烯酰胺和固定了聚合物链的一端，限制了聚合物链的自由运动导致的，并用AFM观察了石墨烯上接枝聚合物在不同温度下的形貌变化;　　(3)在石墨烯上接枝聚丙烯酸和聚丙烯酰胺后，由于聚丙烯酸和聚丙烯酰胺之间构成的氢键网络具有良好的拉链效应，石墨烯的加入可以放大这种效应，而且赋予材料很好的力学性能，使其具有良好的形状记忆和自愈合性能，当石墨烯含量为10％-30％时，具有很好的韧性和机械强度，形状记忆性能很好，自愈合性能也很优异;　　(4)以石墨烯为模版，在石墨烯上接枝聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和聚苯乙烯后，调节单体比例，当聚苯乙烯含量为70％-80％时，可以在单层石墨烯上组装聚苯乙烯微球，形成周期性排列，制备了可在水、乙醇和甲醇溶液中稳定存在的光子晶体，由于干涉效应，会产生蓝色结构色，并进一步研究了其形成机理，还发现其具有痕量苯系物敏感性，因此可以用于检测苯系物，最低检测限为1ng/mL，满足目前的检测需要，而且整个检测过程快捷简单，肉眼可观，不需要复杂仪器和繁琐过程。