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石墨烯是碳的同素异形体，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料。到目前为止，文献报道了非常多的石墨烯合成方法。石墨烯因其出色的物理性质，力学性能和热性能激起了科学界、工业界极大的研究兴趣。本文研究的目的是开发一种生物基石墨烯合成技术，该技术环保，可放大生产，可持续。论文研究了一种合成生物基石墨烯的简便方法:在没有金属衬底下，通过将生物质（樟树叶及纤维素、木质素）在流动氮气气氛下加热到1200℃进行热还原合成生物基石墨烯微片(FLG)，并对得到的产品通过拉曼光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、比表面测试(BET)等不同的表征技术进行了表征。本文同时研究了将D-酪氨酸作为生物基分散剂，利用其与石墨烯的π-π相互作用来防止石墨烯层的重新堆叠或团聚的效果，结果表明经过60天的存放，石墨烯仍然能够良好分散不会沉降。石墨烯可以改善聚合物的许多性能，如机械、电性能。选择热固性（环氧树脂）和热塑性（聚苯乙烯）作为基体合成石墨烯复合材料并测试了其性能。其中环氧树脂基复合材料通过溶剂浇铸法制备，所得复合材料的机械性能得到提高;而聚苯乙烯基复合材料通过熔融共混制备，所得复合材料的电性能得到提升。还测试了石墨烯作为防腐蚀涂层的能力，锌层作为底层，石墨烯层夹在锌层和丙烯酸层之间。利用电化学阻抗法对石墨烯的防腐蚀行为进行了表征。实验证明，生物基石墨烯具有比目前商业化产品更为优异的防腐蚀性能。