石墨烯是由碳原子紧密排列的二维石墨层结构。由于其独特的电子、热力学和机械性能，如弹道运输效应，零带隙等，都引起科学界的极大兴趣。为了更好的研究石墨烯的特性和应用，人们发明了很多方法，包括机械剥离法，化学气相沉积法，外延生长法等等。其中化学方法由于所需成本低廉、操作简易等原因成为最有可能实现大规模制备石墨烯的方法之一，且化学方法有助于基于石墨烯复合材料的制备，扩展了石墨烯的应用领域。本论文主要研究了石墨烯以及基于石墨烯的纳米材料的化学制备与性能分析。　　 本论文首先研究了石墨烯的制备和性能分析。采用改进的Hummers方法氧化石墨再用水合肼还原得到。首先将石墨将石墨和强氧化性酸混合进行初步氧化，再把初步氧化后的石墨与高锰酸钾、浓硫酸冰浴混合，经双氧水处理后得到氧化石墨，最后使用水合肼还原制备得到石墨烯。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪以及热重差热分析仪对石墨烯样品进行表面形貌、微观结构、成分以及热稳定性进行分析。结果表明，石墨烯样品已被完全还原，表面有波浪形的起伏和褶皱，石墨烯的层间距为0.37nm，片层厚度为3.02nm，相当于3-4层碳层，热稳定性良好。　　 本论文还研究了基于石墨烯的纳米复合材料的制备和性能分析。本文设计了三种制备石墨烯/Fe3O4纳米复合材料实验方案:1、以石墨烯为前驱，直接与四氧化三铁混合，中间加入黏合剂;2、以氧化石墨烯为前驱，在常温下制备石墨烯/Fe3O4纳米复合材料;3、以氧化石墨烯为前驱，在加热的条件下合成石墨烯/Fe3O4纳米复合材料。使用透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分别对三种样品的表面形貌、微观结构及成分进行分析。结果表明以氧化石墨烯为前驱在加热的条件下，石墨烯才能够打散四氧化三铁的团聚，形成较好的石墨烯/Fe3O4纳米复合材料，此时得到的粒子粒径最小，为4.5nm。