随着当前核工业的迅速发展,放射性废物的处理成为了制约核工业发展的主要原因,如何妥善处理放射性废物是核工业目前所面临的重大挑战。电吸附技术利用双电层原理能高效率吸附废水中铀酰离子,净化含铀废水。电极材料是影响电吸附性能关键因素,其需要优良的电性能,稳定的化学性质抗辐照,以及大的比表面积。碳电极兼具以上特点已成为研究的热点。基于上述问题,本论文研究了活性碳与石墨烯这两种碳电极电吸附铀酰离子的能力。主要研究内容如下:（1）以活性炭为电极材料构建电吸附测试单元,并研究其对铀酰离子(UO₂²⁺)的电吸附性能。扫描电镜（SEM）和比表面积测试（BET）表征活性炭的形态和结构,显示活性炭具有多级孔洞结构,大的比表面积。同时还测试了其的电化学性能,并研究不同电压下活性炭对UO₂²⁺的电吸附性能。实验结果表明,在1.2-1.8V的外加电压范围内,活性炭的电吸附性能都随着电压增加而提高,但电压过高（>1.8V）可能由于电极极化或电离的原因,电吸附性能反而有所下降。在1.8V的外加电压下,活性炭电极材料对铀酰离子的饱和吸附容量为86.05mg/g,吸附速率为0.28mg/（g·min）,显示其作为电极材料电吸附UO₂²⁺的潜在性能。（2）以氧化石墨烯为前驱体通过水热还原法制备三维石墨烯（3DG）电极材料,分别通过SEM、BET、XRD、Raman、FTIR、Tg技术对3DG的形态和结构进行了表征,同时还测试了3DG的电化学性能,显示3DG材料具有多级孔洞结构、大的比表面积、较高的比电容和较小的离子阻抗。并通过3DG材料构建电容去离子（电吸附）测试模块研究了不同电压下其电吸附UO₂²⁺性能。实验结果显示,在1.2-1.8V的外加电压范围内,电吸附性能随着电压增加而提高,但电压过高（>1.8V）可能由于电极极化或电离的原因,电吸附性能反而有所下降。在1.8V的外加电压下,3DG电极材料对铀酰离子的饱和吸附容量为113.80mg/g,吸附速率为0.32mg/（g·min）。