近年来,人们付出了很多努力来以低成本制造高性能结构材料,以范德华力、氢键等次级键将两种或两种以上纳米材料结合在一起制备杂化材料成为制备高性能材料的的一种有效方式。由于石墨烯和纳米纤维素都是具有众多优异性能的纳米材料,并且两者之间可以通过氢键相互作用连接,所形成的石墨烯/纤维素杂化材料在众多方面具有强于单一石墨烯或纳米纤维素的特点,因此石墨烯/纤维素杂化纳米材料已经被广泛的研究。但是目前石墨烯/纤维素杂化材料制备方面存在产率低、制备过程复杂的问题。在本研究中,通过一锅球磨法制备了100%收率的低氧化石墨烯/纳米纤维素杂化材料（LGENC）,并对LGENC的结构、形态、导电性及其对橡胶的补强性能进行了研究。主要工作主要包括以下几个方面:首先探究了低氧化度石墨烯（LGE）的制备方法。通过对石墨先膨胀后微氧化的预处理来得到低氧化膨胀石墨（LOEG）,进而以球磨法制备了LGE分散液。采用XPS、TGA以及紫外光谱证实了LGE相比氧化石墨烯结构更完整、氧化度更低。zeta电位表征发现所制备的LGE分散液可以稳定分散在水中,为在水相中制备与纤维素的杂化材料提供了条件。进而利用LOEG和MFC共球磨的方式制备了LGENC分散液。在球磨的剪切和碰撞下,同时实现了大尺寸LOEG的剥离、MFC的纳米原纤化及原位杂化。通过AFM和TEM证实纳米级纤维素可以良好的杂化在LGE片层上。所制备LGENC分散液的浓度可以进一步浓缩至50 mg/m L,从而可用作印刷型的LGENC浆料,这种浆料在3D打印材料上可能具有巨大应用潜力。得益于完整的结构,所制备的LGENC膜面内方向的电导率最高可以达到103-104 S/m。由于纳米级纤维素均匀的阻隔在石墨烯片层之间,阻碍了LGE在纵向上的相互连接,导致LGENC电导率出现明显的各向异性。另外所制备的LGENC分散液无需任何后处理即可直接使用溶液共混的方法与羧基丁腈胶乳（XNBRL）进行复合,制备了XNBRL/LGENC纳米复合材料。通过对复合材料力学性能的分析,可以发现LGENC对羧基丁腈胶乳具有优异的补强能力。通过复合材料介电常数和介电损耗的测试分析,发现LGENC可有效提高复合材料的介电性能的提升。综上,本研究提出了一种高产率、简单方便的石墨烯/纤维素杂化材料制备方法,并且所制备的杂化材料具有优异的导电性、可浓缩性和补强能力。