近年来，碳纳米材料（碳纳米管和石墨烯）因其优异的物理和化学性质受到了人们的广泛关注，在聚合物复合材料、能量存储、光功能材料、组装结构材料等领域开展了大量的研究工作。本工作通过聚合物对氧化石墨烯（GO）片层表面的修饰，分别研究了石墨烯与不同聚合物体系（共轭聚合物和非共轭功能聚合物）的复合材料的性质。（1）通过酰胺化反应将聚（3-己基噻吩）（P3HT）接枝到RGO片层上，制备了RGO-g-P3HT复合物物，研究了复合物中光诱导的电子转移对RGO荧光性质和光热性质的影响。（2）在非共轭聚合物体系中，利用GO片层表面的反应，制备了GO/聚酰胺酸酯（PAE）复合物，研究发现，GO不仅提高了前驱体GO/PAE的发泡能力，还提高了聚酰亚胺泡沫的弹性和弯曲强度。（3）使用有机分子或聚合物为碳源或结构调控剂制备了多种三维多孔碳结构，结合调节电化学活性材料在其中的分散及界面性质，提高了电解液在电极材料中的扩散速率及电极的循环稳定性，制备了多种具有高能量密度、高循环稳定性的锂离子电池/超级电容器的电极材料。