近年来，我国经济和社会工业化的高速发展的同时，也给我们带来了一系列的生态环境污染问题。其中水污染问题最为严重，已经给生态环境和人类健康构成了严重威胁。因此，探索各种经济有效的去除水环境中的有机污染物和无机重金属离子的方法和途径是非常必要的。本论文合成了三种新型吸附剂材料，围绕材料对有机农药、有机染料和无机重金属离子的吸附性能展开了系统性的研究，主要进行了以下几方面的工作:　　(1)通过改进的Hummers氧化法合成了氧化石墨烯，再通过共沉淀法将Fe3O4磁性纳米颗粒修饰到了氧化石墨烯的表面，成功制备了磁性氧化石墨烯纳米复合材料GO-Fe3O4。并通过XRD、TEM、FTIR、TGA和VSM表征了材料的内部结构、微观形貌和其他性质。通过表征发现该材料表面具有丰富的含氧官能团，并且易于和水环境快速分离它有可能成为一种性能优良的吸附剂。　　(2)系统地研究了磁性氧化石墨烯纳米复合材料GO-Fe3O4对有机农药敌草快的吸附性能。实验结果表明GO-Fe3O4对敌草快的吸附可以在一个较宽的pH范围内有效的进行，这在实际废水处理中是非常有利的。吸附过程在较短的时间(60 min)内即可达到吸附平衡，说明这是一个快速吸附过程。GO-Fe3O4对敌草快的吸附等温线符合Langmuir模型，室温下吸附容量最大为74.85 mg/g。GO-Fe3O4对敌草快的吸附是个自发进行的放热反应，而且研究表明在真实水环境中，GO-Fe3O4对敌草快的吸附效率并没有显著下降。这些都说明GO-Fe3O4可能成为处理农业上农药污水的性能优良的吸附剂，有潜在的工业应用价值。　　(3)此外，还系统研究了磁性氧化石墨烯纳米复合材料GO-Fe3O4对有机染料碱性橙Ⅱ的吸附性能。实验结果表明GO-Fe3O4对碱性橙Ⅱ的吸附也可以在较宽的pH范围内有效进行，且吸附过程在30 min内即可达到吸附平衡，说明GO-Fe3O4对碱性橙Ⅱ的吸附是一个快速的过程。GO-Fe3O4对碱性橙Ⅱ的吸附动力学符合Pseudo-second-order模型，说明化学吸附占据主导地位，其决速步为化学吸附;吸附等温线符合Langmuir模型，室温下达到最大吸附容量为344.83mg/g。在真实水环境中，GO-Fe3O4对碱性橙Ⅱ的吸附效率也没有显著下降。说明GO-Fe3O4可能成为处理染料废水的一种廉价且高效的吸附剂。　　(4)通过改进的Hummers氧化法合成了氧化石墨烯，再将氨基修饰到氧化石墨烯的表面，成功合成了氨基功能化的氧化石墨烯纳米复合材料GO-NH2。通过XRD、TEM、FTIR和TGA表征了材料的内部结构、微观形貌和其他性质，发现材料表面具有丰富的功能基团。系统地研究了GO和GO-NH2对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能。结果表明GO和GO-NH2对Cu(Ⅱ)离子的吸附动力学都符合Pseudo-second-order模型，分别在20 min和10 min内达到吸附平衡属于快速吸附，说明化学吸附占据主导地位，其决速步为化学吸附;吸附等温线都符合Langmuir模型，在室温下最大吸附量分别为49.58 mg/g和79.49 mg/g。两种吸附剂对Cu(Ⅱ)离子的吸附都是自发进行的吸热反应，并且在真实水环境中相比较GO，GO-NH2对Cu(Ⅱ)离子的吸附效率并没有显著下降。综上所述，无论是在吸附容量、吸附时间上，还是真实水环境中，GO-NH2对Cu(Ⅱ)离子的吸附都显著优越于GO，这些都说明GO-NH2在处理工业上无机重金属离子方面具有更大的潜在工业应用价值。