1、1．制備了利用化學還原條件來調控結構的系列石墨烯材料，并用超導量子干涉儀(SQUID)測試了石墨烯材料的低溫(2 K)以及室溫(300 K)的磁滯回線圖，發(fā)現(xiàn)特定條件下制備的石墨烯材料具有室溫鐵磁性質，其中材料Graphene-600，室溫(300 K)下飽和磁場強度為Ms=0.020 emu/g，矯頑力為Hc=40 Oe，低溫(2K)測試的飽和磁場強度為Ms=0.9 emu/g，矯頑力為Hc=596 Oe。采用原子吸收光譜測試其中鐵磁

2、性雜質（Fe等）的含量，排除了金屬鐵磁性雜質引起的石墨烯室溫鐵磁性的可能性，確定了碳材料本身由于未配對電子的存在產生了室溫鐵磁性。提出了不同的還原條件調節(jié)了缺陷的濃度來控制磁性大小的機理，并用低溫的電子順磁共振(ESR)技術檢測出了兩種不同的碳磁性自旋中心，石墨烯單層層間的未配對電子(自旋密度為1×1017 spins/g)和石墨烯邊緣的未配對電子(7×1013 spins/g)，自旋密度足夠產生石墨烯材料的室溫鐵磁性。
　　

3、2．用化學法合成了硼原子、氮原子以及磷原子摻雜的無支撐的石墨烯紙，X射線光電子能譜數據顯示硼和氮原子取代部分碳原子進入石墨烯紙的晶格中，磷原子摻雜在石墨烯紙中。通過拉曼光譜的研究，發(fā)現(xiàn)摻雜影響了石墨烯材料的D峰與G峰的強度?；魻栃臄祿@示：硼原子摻雜的石墨烯紙表現(xiàn)為p-型半導體的性質，證明了空穴載流子的注入；氮原子摻雜的石墨烯紙表現(xiàn)為n-型半導體的性質，證明了電子載流子的注入?；瘜W摻雜的方法成功的將空穴和電子注入在石墨烯材料的二維結

4、構內，調控了石墨烯的電子結構，并據此可以調控石墨烯材料的磁阻效應，將石墨烯材料的負磁阻效應成功調控為正磁阻效應，為石墨烯材料在納米科學領域拓展了應用。
　　 3．從研究石墨烯材料的聚集狀態(tài)出發(fā)，采用了不同的還原條件來調控石墨烯材料的家集狀態(tài)以及比表面積，并且將各種經過不同化學還原條件調控的石墨烯材料組裝成超級電容器，研究它們的電化學性能。第一，利用氣一固還原的水合肼蒸汽的還原方法，可以部分控制石墨烯聚集的程度，電化學性能也達到了

5、卓越的效果，其放電比電容可達205 F/g，能量密度為7.1Wh/kg，功率密度約為10 kW/kg，進行1200次恒電流充放電循環(huán)后，質量比電容仍然保持90％以上，證明石墨烯材料是一種性能優(yōu)良的超級電容器的電極材料。第二，利用水熱還原的方法創(chuàng)造的高壓環(huán)境，使在溶液中得到的經過液相還原的石墨烯材料仍然可以保持較高的比表面積，其中水熱還原溫度為180℃，還原時間為12 h的反應產物GO-HT-12h的放電比電容為221F/g，能量密度為7

6、.7 Wh/kg，進行1000次恒電流充放電循環(huán)后，質量比電容仍然保持90%以上，證明了水熱還原條件下制備的石墨烯電極材料作為超級電容器的電極材料具有很大的優(yōu)勢，并且還原條件無毒，是一個綠色還原途徑。水熱還原180℃，還原時間為18 h的反應產物GO-HT-18h可以得到一個與反應溶液分離的凝膠，為石墨烯材料與其他的碳材料和過渡金屬氧化物材料的復合開辟了一條路徑。
　　 4．報道我們利用多壁碳納米管的直徑優(yōu)勢將復合的石墨烯材料的

7、層間距打開，控制石墨烯材料的比表面積。將多壁碳納米管與氧化石墨烯材料的溶液復合，設計了一種水熱合成凝膠的方法，利用氧化石墨烯在水熱的過程中形成凝膠從而與水溶液兩相分離的原理，將多壁碳納米管與石墨烯復合物轉變?yōu)槟z從反應溶液中提取出來，得到了均勻分散的復合材料。實驗研究了不同比例的石墨烯與多壁碳納米管的復合材料，并把它們作為電極材料，組裝了超級電容器，進行了恒電流充放電測試，其中當氧化石墨烯材料與多壁碳納米管的質量比例為1：1的時候，石墨