环氧树脂是一种应用广泛的热固性树脂,但是固化后存在脆性大、摩擦系数大、易燃等诸多问题,限制了其在一些特殊工程领域的应用。氧化石墨烯具有比表面积大、机械性能优异等优点,将其作为功能填料加入到环氧树脂中,可以有效改善复合材料的性能。但是石墨烯在树脂基体中分散性差,片层之间易堆积,限制了其优异性能的发挥。针对这些问题,本文设计制备了几种纳米粒子负载的功能氧化石墨烯流体,该流体室温下具有类流体的特性,并且在多种有机溶剂和聚合物基体中具有优异的分散性和相容性。分别研究了这类流体对环氧树脂力学性能、热学性能、摩擦性能和阻燃性等方面的影响,并结合其在树脂基体中的分散性及两者之间的界面结合作用,揭示了石墨烯流体对环氧树脂的改性机理。主要研究内容如下:（1）采用改性Hummers方法制备了单层的氧化石墨烯纳米带（GONRs）,通过共价键在其表面引入双亲性长链有机物聚醚胺（M2070）,制备得到无溶剂氧化石墨烯纳米带胶体（GONRs-M2070）。将其作为功能改性剂加入到环氧树脂中,制备出氧化石墨烯纳米带胶体/环氧树脂基复合材料（GONRs-M2070/EP）。研究发现,相比于纯环氧树脂基体,0.6 wt.%GONRs-M2070/EP复合材料的弯曲强度由108 MPa上升至126 MPa,提高了15%;冲击强度由11.3 kJ/m²上升至20.6 kJ/m²,提高了82%;摩擦系数由原来的0.6降低至0.2,同时其磨损率也降低至7×10^-5 g/min。（2）针对二维GO表面惰性大,难以流体化的问题,在其表面引入低维度的无机纳米粒子（Fe₃O₄）,再通过共价键表面接枝改性制备出了功能性氧化石墨烯流体（CN-GOLs）。结合实验结果和理论计算,分析揭示了这类功能纳米粒子辅助流体化氧化石墨烯类流体的流动机理。即通过在GO表面负载低维度纳米粒子可以有效降低GO二维材料的维度尺寸,增大了CN-GOLs的流动势能,提高了CN-GOLs的流动能力。该方法为低成本、高效率制备二维功能流体提供了实验经验和理论依据。（3）在GO表面负载抑烟剂-羟基锡酸锌（ZHS）,制备得到杂化阻燃纳米粒子（GO@ZHS）,再通过共价键在表面接枝改性,制备得到了一种室温下呈液态,并且具有阻燃性能的无溶剂流体（GO@ZHS-M2070）。该流体中GO@ZHS杂化粒子含量高达17.25 wt.%,且其在各类有机溶剂中的溶解性及与环氧树脂的相容性,较未改性GO@ZHS杂化粒子有很大的改善。将其作为改性阻燃剂加入到环氧树脂中,制备得到GO@ZHS-M2070/EP复合材料,阻燃性能得到有效提高。与纯环氧树脂相比,12.0 wt.%GO@ZHS-M2070/EP复合材料的热释放速率由718 kW?m^-2降低到561.2 kW?m^-2,热释放总量由102 M?m^-2下降到88.4 M?m^-2,总烟释放量由6695 m²?m²降低到4378 m²?m²,火焰增长速率由3.682 kW?m^-1?s^-1下降到3.118 kW?m^-1?s^-1。（4）采用离子键键合作用,合成出了一种室温下具有磁响应能力的顺磁性流体（GO@Fe₃O₄-PEGS）,其室温饱和磁强度为2.57 emu/g,在水、乙醇等多种溶剂中分散性良好。将其作为功能改性剂加入到环氧树脂中,制备得到GO@Fe₃O₄-PEGS/EP复合材料,力学和热学性能得到有效提升。相比纯环氧树脂,1.0 wt.%GO@Fe₃O₄-PEGS/EP复合材料的冲击强度提高了125%,玻璃化温度提高了31.09℃。（5）针对多孔碳材料表面惰性,难以通过化学键进行流体化的问题,借助咪唑盐类聚合物离子液体与碳材料之间的静电吸附作用,将多孔碳球稳定分散在聚合物离子液体位阻溶剂中,制备得到了一种新型的多孔碳流体（HCS-liquid）。采用正电子湮没技术气体吸附脱附等技术手段研究了HCS-liquid中的多孔结构。初步探索了其在气体分离和气体储存领域的应用前景。该方法还可以应用于其他多孔材料,比如氮化碳、多孔氮化硼、金属有机框架等,制备多孔流体。