电磁波吸收与屏蔽材料主要用于吸收或衰减电磁波，是防治当前日益严重的电磁辐射污染问题的重要手段。目前，新型电磁波吸收与屏蔽材料要求满足“强”、“宽”、“轻”、“薄”和耐高温、耐腐蚀等特点。因此，碳材料，包括炭黑、碳纤维、石墨烯、碳纳米管、生物质等，因其轻质、耐高温、耐腐蚀和独特的电学性能等特性，使其在电磁波吸收与屏蔽领域受到了广泛的关注。石墨烯纳米带作为的一种条带状小尺寸的石墨烯衍生物，具有高的比表面积、优异的机械和电学性能、较高的化学反应性和丰富的边缘结构，同时还具有较强的性能结构的可修饰性与可调控性，使其在能量转换与存储、催化、传感、吸附和电磁波吸收与屏蔽等诸多应用领域具有潜在的应用价值。目前，国内外有关石墨烯纳米带的应用研究大多集中在能量转换与存储、催化、传感、吸附等领域，而其在电磁波吸收与屏蔽材料领域的应用研究还鲜有报道。
　　本文以多壁碳纳米管为原材料，首先利用化学氧化法纵向剪切和剥离制备了氧化石墨烯纳米带，然后通过对氧化石墨烯纳米带进行功能化处理和组装，制备了不同还原程度的氧化石墨烯纳米带、石墨烯纳米带-Fe3O4纳米复合材料和石墨烯纳米带-聚氨酯复合海绵，并系统研究了不同还原程度的氧化石墨烯纳米带和石墨烯纳米带-Fe3O4纳米复合材料的吸波性能和吸波机理，石墨烯纳米带-聚氨酯复合海绵的应变传感、电磁屏蔽、有机溶剂吸附和电化学等性能，以探索其潜在的应用前景。本文的研究内容主要分为以下三个方面：
　　1、首先利用化学氧化法纵向剪切和剥离多壁碳纳米管制备氧化石墨烯纳米带，并通过TEM、SEM和XPS等手段对其微观形貌和化学状态进行表征。结果表明，我们成功实现了氧化石墨烯纳米带的制备，且所制备的氧化石墨烯纳米带含有环氧基、羟基、羰基和羧基等含氧官能团。然后，通过对氧化石墨烯纳米带进行冷冻干燥和水合肼可控还原成功制备了不同还原程度的氧化石墨烯纳米带。还原氧化石墨烯纳米带在高频段具有较高的吸波性能，在所获得的优化还原条件下，当厚度为2.12mm时，在17GHz处，电磁波吸收值达到最大值-65dB；当厚度为2.5mm时，有效吸收带宽可达7.06GHz(10.75-17.81GHz)。
　　2、基于上述有关石墨烯纳米带的吸波方面的研究成果，通过在石墨烯纳米带上负载Fe3O4磁性纳米粒子，解决较高吸波性能向低频段移动的问题。通过原位共沉淀法可控制备了不同Fe3O4负载量的石墨烯纳米带-Fe3O4纳米复合材料。原位共沉淀法制备的磁性Fe3O4纳米粒子与石墨烯纳米带之间有较强的相互作用，Fe3O4的粒径较小，大约在15-25nm之间，具有超顺磁性。Fe3O4纳米粒子的负载量对石墨烯纳米带-Fe3O4纳米复合材料的电磁参数起到调控作用，从而可以调节材料的阻抗匹配特性和损耗能力。石墨烯纳米带-Fe3O4纳米复合材料具有较高的吸波性能，且实现了高吸收向低频段方向的移动，对于氧化石墨烯纳米带与负载Fe3O4纳米粒子的质量比为1:4的复合材料，当厚度为2.25mm时，在11.9GHz处，电磁波吸收值达到最大值-67dB；当厚度为2mm时，有效吸收带宽为4.57GHz（11.52-16.09GHz）。
　　3、纳米尺寸的石墨烯纳米带很难单独组装成三维宏观体，本文借助聚氨酯海绵为模板，通过电泳沉积的方法，将石墨烯纳米带引入到聚氨酯海绵的三维骨架中，制备了石墨烯纳米带三维复合海绵，改善了石墨烯纳米带三维宏观体的力学性能。由于复合海绵将石墨烯纳米带良好的导电性与聚氨酯海绵优异的力学柔韧性有机地结合起来，使其用作应变传感器电极时，具有良好的电阻响应。由于石墨烯纳米带较强的介电损耗能力和复合海绵的多孔结构，使其具有良好的电磁屏蔽性能，能够作为电磁波屏蔽与吸收材料应用。由于石墨烯纳米带的疏水性，使复合海绵表面具有疏水亲油性，因此可将其应用于有机溶剂的吸附领域，且能够循环使用。复合海绵的多孔结构、导电性和大的比表面积等特点，使其作为超级电容器电极使用时，具有优异的循环稳定性，经5000次循环充放电后，电容仍能保持初始电容值的92%。