论文中主要研究了生物有机分子辅助水热／溶剂热法合成纳米氧化物,以及石墨烯的有机功能化和无机功能化。采用XRD、SEM、 TEM、HRTEM、AFM、FT-IR、Raman、XPS及PL等多种手段对产物进行了表征,还就纳米材料各方面的性质进行了研究,并展望了它们在能源领域的应用前景。具体工作及结果如下：通过L-天冬氨酸辅助水热法合成了MoO3纳米线,所得纳米晶体平均长度大于60μm,并将其作为超级电容器的活性电极材料,表现出优良的循环性能。采用L-丝氨酸辅助溶剂热法合成了边长约为16nm的单分散超顺磁Fe304纳米立方块,通过XRD、Raman、TEM、HRTEM、FT-IR等手段对其进行了表征,并研究了Fe304纳米立方块的零冷场(ZFC)和冷场(FC)过程。将所合成的Fe304纳米立方块作为锂离子电池的负极材料,在0.2C的倍率下充放电,表现出高达695.1mAh/g的放电比容量,大大高于商用石墨电极的放电比容量(372mAh/g)。经过11次连续循环后,库仑效率高于95%。将聚苯胺纳米片通过π-π；堆积均匀地分布于还原石墨烯上,得到聚苯胺@还原石墨烯复合材料,然后将纳米Sn02镶嵌在聚苯胺@还原石墨烯复合材料上得到三维Sn02纳米复合材料。将得到的复合材料作为锂离子电池的负极材料,经过50次循环后可逆比容量高达573.6mAh/g,同时,库仑效率高于99.26%。将刚果红与氯化氧化石墨烯酰基化反应形成N掺杂石墨烯纳米复合材料(CMG),采用FT-IR、Raman、XPS、UV-vis、PL等一系列手段对其进行了表征。结果表明,将CMG纳米复合材料作为超级电容器电极材料,在200mA/g的电流密度下,经过2000多次充放电测试,保留效率高达88%,比容量为156F/g,能量密度为3.5Wh/kg,功率密度为81W/kg,相比氧化石墨烯电极,电化学性能得到极大的提高。