石墨烯作为一种神奇的材料具有许多优秀的性能比如较大的比表面积、优异的机械强度、高效的传输电子能力。在未来能源、环境、催化及电池等领域有着无与伦比的应用前景。石墨烯水凝胶是在以石墨烯为基础上,制备成的具有三维立体结构的新材料,在继承了石墨烯优良的性能的基础上,又具备了多孔结构的疏松宏观结构使其在石墨烯的应用上进行了拓展。将制得的三维石墨烯水凝胶样品用于双酚A的吸附性能研究,通过实验探讨了不同的反应接触时间,不同p H值,不同的温度对于吸附这一过程的内在联系,证明石墨烯水凝胶对于双酚A具有相当优秀的吸附能力。温度实验证明双酚A的吸附过程是一种放热反应。不同的p H值条件下的研究发现,在溶液为中性以及酸性的时候吸附能力可以看作是基本不变的。双酚A在石墨烯水凝胶上的吸附过程满足准二级动力学方程以及朗缪尔方程。通过石墨烯水凝胶表面的共轭大π键和双酚A上的苯环之间π-π作用以及疏水作用达到有效吸附。通过静态吸附的手段得到了其在302.15 K下的饱和吸附量为250 mg/g左右。通过固相萃取研究了低浓度下的吸附情况,证明静态条件下无法对水体进行彻底吸附达到完全净化水体的目标。将石墨烯水凝胶填充在吸附柱中,让含有双酚A的水流过吸附柱,通过动态吸附方法从出水口处可以得到完全净化的水体,对于水污染的有效治理意义非凡。Bi PO4具有比P25更强的光催化性能而被广泛的关注。石墨烯是一个非常优秀的电子运输载体,通过加快光生电子的传输能够有效的降低光生电子和空穴的复合率。所以本文通过利用水热法合成了单斜相结构的Bi PO4纳米棒,在此基础上通过引入石墨烯进行了光催化剂与石墨烯复合材料的制备。以通过石墨烯所具有的优良的电子传输能力来加快光生电子的传输,更加有效地使光生电子和光生空穴进行分离降低复合率,从而降低复合率来提高光催化的活性。同时利用石墨烯所形成的三维凝胶多孔结构中掺杂Bi PO4来支撑起片层之间的距离,防止石墨烯相互的片层在形成凝胶的时候过多团聚,以此来增加石墨烯水凝胶的吸附性能,使得复合材料能够在吸附和光催化之间起到协同的作用。