本论文主要设计并合成了几种石墨烯微纳米复合功能材料，并将其用于电催化、锂离子电池、超级电容器和对环境中有机污染物的处理等方面。主要包括以下几个部分：　　1.通过一种简单的方法合成了具有高粗糙表面的空心AuPd纳米合金材料，并且以离子液体作为粘合剂，将纳米合金材料均匀并牢固地结合在石墨烯上。实验通过透射电镜、X射线光电子能谱、X-射线粉末衍射等对材料进行了详细表征。更重要的是，该复合材料显示出了较高的电催化甲酸的活性，比离子液体修饰的石墨烯/空心Pd复合物、空心AuPd纳米粒子和实心Pd纳米粒子均有明显的提高。这说明石墨烯作为一种具有较好导电性的载体是很好的复合电催化剂构筑材料。　　2.我们以石墨烯为模板、以醇为反应溶剂、利用溶剂热的方法一步合成蝴蝶结形磷酸铁锂锂电池正极材料。我们通过多种手段证明了该材料的结构。实验数据表明，石墨烯作为模板将Li离子均匀的分散后，在醇溶剂及高温的作用下磷酸亚铁前驱体包裹在石墨烯表面，并随时间逐渐变化为片状材料，而后逐渐形成带有蝴蝶结形的磷酸铁锂。该种方法打破了以往仅仅用石墨烯作为C源对锂电材料进行掺杂的唯一作用，将石墨烯作为形貌的控制体，使其在合成中得到了更广泛的应用。合成的材料极化小、稳定性高，锂电的性能较好。　　3.设计方法合成了磁性石墨烯核/有序氧化锰壳的杂化结构，并对材料进行二次加工，通过简单地方法，将石墨烯/铁锰酸盐复合材料和高锰酸钾在偏酸性溶液中混合并加热，得到表面具有粗糙片层的特殊结构。二维片状的氧化锰均匀的生长在磁性核上，形成立体的高比表面积杂化体。所得到的材料拥有较强的磁性，可以通过外加磁场简单的分离。由于结构中石墨烯和粗糙二氧化锰具有较高的比表面积，可以作为有机污染物的吸附剂，吸附率可达95％。我们还将该材料用于超级电容器，与单纯的石墨烯或类似结构的二氧化锰相比较，比电容可高达281.2F/g。　　4.在没有模板剂的作用下，我们成功地通过电沉积的方法将具有树枝状结构、仙人掌状结构、片形花瓣状结构和刺形花瓣状结构的微纳米多级结构的钯材料沉积在导电基底上。一般的电沉积方法通常在一定的电压或循环电压下进行的，而我们所采用的电沉积方法是利用脉冲电压作为沉积和溶解电压，即差分脉冲安培法(DPA)。脉冲电压的不同，所得到的形貌不同，晶体的结构也不同。我们将沉积的材料应用于甲酸的催化氧化，并比较了四种形貌的性能差异。