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石墨烯是近几年来才被发现的一种二维平面结构的纳米材料,其独特的单原子层结构赋予其优异的物理化学性质,并迅速成为当前科学界的研究热点之一。为充分发挥石墨烯的优良特性,提高其分散性以及拓展其应用领域,对石墨烯进行功能化是目前首要的研究手段。本论文的创新之处在于：1)通过对石墨烯酯化和硅烷化表面处理,使得石墨烯能够均匀地分散在水和乙醇溶液中；2)利用石墨烯的二维纳米结构,以之为模板,采用“自下而上”聚合法,在其两面均匀地生长上中孔结构的二氧化硅(silica),制成" silica-graphene-silica"“三明治”结构的石墨烯复合材料(GM-silica);3)利用石墨烯良好的导热性能以及多孔硅较高的孔容、比表面积以及PEI丰富的氨基基团,制得新型的PEI/GM-silica吸附材料,并考察了其对C02的吸附行为。在上述创新工作的基础上,本论文还得到如下主要实验结果或结论：1)采用酯化法和聚合反应制备出接枝聚苯乙烯基团的石墨烯聚合物复合材料(PS-g-G),其中聚合物复合材料中接枝的聚苯乙烯基团含量约为35%,并且能够稳定的分散在乙醇中。2)采用硅烷偶联剂对石墨烯进行硅烷化处理,得到的功能化石墨烯(G/KH-550)能够在水中均匀稳定的分散,较大程度地提高了石墨烯的分散性。3)利用石墨烯的二维纳米结构,以之为模板,采用“自下而上”聚合法,在其两面均匀地生长上中孔结构的二氧化硅(silica),制成“三明治”结构的’silica-graphene-silica"纳米复合材料(GM-silica)。4)所制PEI/GM-silica-60吸附材料,在吸附温度为75℃时,不仅对CO2的吸附量高达4.34mmol/g,而且因石墨烯的存在,该材料对C02具有良好的吸脱附循环稳定性。