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在过去十年里,二维纳米材料的兴起和快速发展使其在光电催化、生物、电子和能源储存领域具有广泛的应用前景。单层二硫化钼、二硫化钨和氮化硼纳米片等类石墨烯结构材料在一定程度上弥补了石墨烯的缺憾,有着广泛的应用前景,也因此吸引研究工作者的探索和研究。过渡金属硫化物（MoS2,WS2）的金属1T相拥有更高的光电催化活性,其制备方法主要有碱金属离子插层,湿化学合成,电子辐射等,但在材料的制备和应用时会存在一些缺点,所以1T相的制备仍然是现存的一个巨大挑战。氮化硼,类似于石墨,具有高机械强度,高热导率和良好的化学稳定性也吸引了研究工作者的兴趣。功能化是一种赋予材料新特性和更广应用的重要途径。功能化氮化硼具有优异的高水溶性,优良的生物相容性,可调谐表面的亲和力,可调节的带隙以及巨大的比表面积,在高新技术领域,如:生物医学,电子,复合,环境和绿色能源等方面展现出巨大的应用前景。对于氮化硼材料的制备与功能化,提高氮化硼在复合材料中的分散性以及提高氮化硼与聚合物基体间界面相互作用一直是氮化硼/聚合物复合材料的热点研究方向。本论文旨在寻求一种高效、简便、绿色的方法对过渡金属硫化物（MoS2,WS2）实现2H相向1T相的转化进而实现较好的电化学催化性能和对BN纳米片的功能化以改善其在溶剂中的溶解性和凝胶材料中的分散性赋予凝胶更多的性能。超临界二氧化碳（SC CO2）是一种绿色溶剂体系。研究表明,在SC CO2和水的界面上引入表面活性剂或者纳米粒子能够形成乳液环境,乳液性质和界面相行为可以通过改变温度和压力来调节。本学位论文主要围绕这些问题展开工作,创新性的运用SC CO2提供的特殊乳液环境实现MS2（M=Mo,W）纳米片的相转变,氮化硼纳米片的功能化,并研究了相转变机理和电化学应用,拓展氮化硼在聚合物材料中的应用。具体研究内容及结果如下:（1）SC CO2辅助过渡金属硫化物（MoS2、WS2）的2H相向1T相转变及电催化应用研究在该研究中,我们报道了SC CO2辅助构筑的反向胶束乳液环境中两步法诱导2H相MS2制备金属1T相MS2。TEN,拉曼和XPS等表征表明制备的MoS2包含1T相,含量高达90%;相比于2H相,1T相表现出优异的电化学活性及电化学稳定性;TEM和紫外表征证明该方法对于WS2同样适用。相比于已报道的方法,该方法高效、绿色简便、条件温和、安全可行。（2）SC CO2辅助BN纳米片的功能化及其在传统化学交联（OR）水凝胶中的应用在本工作中,首先我们利用SC CO2辅助构建的PVP/乙醇/H2O2环境组成的微乳液体系,对氮化硼纳米片实现有效的功能化（-OH,-NH）,并解释了其机理;我们利用获得的功能化氮化硼纳米片（f-BNNS）加入化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA制备出f-BNNS/clay/PNIPAM传统有机交联（OR）水凝胶。此外clay、f-BNNS和聚合物分子链间存在氢键等相互作用,由此该水凝胶同时具有化学交联和物理交联。制备的水凝胶压缩性能和导热性能提升,并具有自修复能力。（3）f-BNNS制备物理交联的多功能f-BNNS/clay/PNIPAM纳米复合（NC）水凝胶为了制备更优异性能的凝胶,在本章节中,受自然材料的启发,利用f-BNNS通过引入可逆非共价键作为交联点和牺牲键构造出纯物理交联的独特的三维多级结构f-BNNS/clay/PNIPAM纳米复合NC水凝胶。本实验不加入化学交联剂,关键设计在于引入f-BNNS,同时保证机械强度的提高和分子链的运动。因此,凝胶兼具拉伸和压缩的机械性能,自发自修复能力,粘附性等多功能于一身。此外,水凝胶是导电的。