能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质保障，是国民经济和社会发展的基础。随着人类能源需求的快速增长和全球对“温室效应”的关注，开发和利用清洁可再生能源正成为现在和未来世界能源科技发展的重要方面，因此发展高性能，低耗能的能源是我国乃至世界各国的一个国家战略，随着锂电池、超级电容器和太阳能电池等一系列代替能源的的相继出现，世界各国对能源材料的开发研究都投入了巨大的人力和财力，因此能源的问题实际上归根到底还是是材料的问题，发展高性能能源材料对解决能源问题至关重要。石墨烯作为一种新兴的功能材料，自2004年被发现以来，石墨烯以其良好的电学、力学性能，被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管从而引起世界的研究热潮。　　石墨烯是世上最薄也是最硬的纳米材料，载流子迁移率在常温下达15000cm2/V·s，比碳纳米管和硅晶体管都高;电阻率只约10-6Ω·cm是已经的电阻率最小的材料;石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。　　传统石墨烯的制备方法主要包括化学沉积法（CVD法）、机械剥离法和化学还原法（Hummer法）等。前两种制备方法都存在制备成本高、产率低等不可克服的缺点，氧化还原法虽然为石墨烯的大规模生产提供了可能，但目前化学法制备石墨烯的不论在石墨的氧化阶段还是在后期的还原阶段，都存在很多理论和技术上的不足，主要是制备周期长，产品尺寸不均一等问题，这些问题严重的阻碍了石墨烯的工业化生产。本论文在传统的氧化还原法（Hummer法）制备石墨烯的基础上，改进和优化了氧化、剥离和还原三个阶段的制备工艺，为石墨烯的工业化应用开辟了一条高效简便的合成途径。本论文主要工作包括以下几个部分:　　(1)本论文中采用改良的Hummer法制备氧化石墨，采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、X-射线衍射(XRD)、红外(FTIR)等多种表征手段对不同温度下所制备的氧化石墨烯结构进行表征。探究不同温度下，石墨氧化程度随时间变化的规律，发现氧化石墨烯的最佳氧化温度。　　(2)通过采取不同的还原剂，还原剂主要采用水合肼、抗坏血酸和抗坏血酸/氨水的碱性环境下，通过对比这三种还原体系还原制备的石墨烯，利用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、X-射线衍射(XRD)、红外(FTIR)等对获得的石墨烯进行表征分析，发现了最佳还原条件，并且解决了传统制备石墨烯表面残留的含氧基团导致的石墨烯溶液发生的团聚现象，对后续石墨烯的功能化应用有非常重要的意义。