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石墨烯因其独特的单层原子二维蜂窝结构和优异的机械、导电、导热等性能，备受科研工作者的关注。然而，由于石墨烯的表面化学惰性和其超高的比表面积，使得对石墨烯与其他介质相容性差，极易团聚，从而阻碍了对它的研究和应用。针对这一问题，本文采用不同的硅烷偶联剂对石墨烯表面进行共价键功能化，以改善石墨烯在有机溶剂和硅树脂中的分散性能。主要内容包括：用十六烷基三甲氧基硅烷和三乙胺对氧化石墨烯（GO）进行功能化处理，一步制得表面接枝了十六烷基三甲氧基硅烷结构的功能化石墨烯（FG）。利用红外光谱、X-射线光电子能谱、原子力显微镜和紫外-可见吸收光谱对FG的结构和分散性进行了分析，结果表明：十六烷基三甲氧基硅烷与GO表面上的OH发生了反应，以Si-O-C连接在GO表面上，同时其它含氧基团被还原脱除掉，恢复了石墨烯的sp2杂化结构。FG能稳定分散在N, N-二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃、丙酮、甲苯等有机溶剂中，其中在DMF中的最大分散浓度可达1.90mg/mL，平均厚度约为1.7nm，以单层剥离状态存在。将FG的DMF分散液经过微孔滤膜抽滤，干燥剥离后得到了FG薄膜。用扫描电镜表征了FG膜的微观结构，结果表明FG膜具有层层堆砌结构，膜表面具有相当高的粗糙度，由鳞片状的结构交错而成。FG膜表面的成分分析显示膜表面上C:O的比例明显增高，且有Si元素出现，进一步证明了GO的确被功能化并还原。最后，测试了FG膜表面对水的接触角，为128.1°。为了改善石墨烯与硅树脂的相容性，先用乙烯基三甲氧基硅烷与氧化石墨烯反应，经二甲肼还原后得到功能化石墨烯（FG）。然后用溶液共混法制备了FG/硅树脂纳米复合材料。因乙烯基三甲氧基硅烷的引入，FG在有机溶剂和硅树脂基体中能均匀分散。运用X射线衍射、扫描电子显微镜、动态热机械分析、热失重、拉伸试验、热常量测试等手段分析了复合材料的形态与性能，结果表明，与未处理过的石墨烯相比，FG在复合材料中有更好的分散和更强的界面作用，即FG与硅树脂基体之间有更好的相容性。含0.5wt%FG的复合材料的拉伸强度和导热率分别较硅树脂提高了87.7%和78.3%，玻璃化转变温度和失重5%时的温度分别提高了23.9℃和20.1℃。