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现如今,随着排放到环境中有机废水的增加,环境污染问题也越来越严重。为了有效去除水体中的有害有机物,一些环保、可对水体中有机物进行快速吸附的新型功能纳米复合材料也不断地被关注和研究。作为石墨烯的衍生物,氧化石墨烯不仅具有较大的比表面积,而且其表面含有丰富的官能团,使其化学性质更活泼,更加易于修饰。因此,利用氧化石墨烯纳米复合材料来处理环境中的污染物也逐渐成为热点。本文通过对氧化石墨烯进行改性,并与其它材料进行复合,达到对有机废水的高效吸附。然而,当吸附剂吸附达到饱和时,水体中仍会有残留的有机物,因此,单纯的利用吸附法进行处理也存在着一定的弊端。针对上述问题,本文将微生物负载到纳米复合材料上,利用吸附-固定化微生物协同处理,达到对高浓度有机废水的高效去除。（1）针对目前较难处理的水溶性有机物N,N-二甲基甲酰胺（DMF）,首先通过自由基聚合方法将聚合物修饰到氧化石墨烯（GO）表面,制备了一种新型吸附材料-改性氧化石墨烯（PGO）,提高了对DMF的吸附性能。通过共价键键合方法,将可以用于DMF降解处理的微生物（Paracoccus denitrificans）接枝到PGO表面,实现对DMF的高效处理。实验结果表明,负载微生物的PGO可在14小时内完成对初始浓度2000 mg/L的DMF水溶液的完全处理。并且,在经过3次循环利用后,其对高浓度DMF（2000 mg/L）仍可达到100%的去除效率。（2）印染废水是最主要的工业废水来源之一。针对排放量较大的阳离子染料-亚甲基蓝（MB）,本文制备了一种磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2,并通过表面氨基修饰与氧化石墨烯GO上的羧基官能团经化学键键合,得到复合材料Fe3O4@SiO2-GO,经活化后与微生物（Bacillus subtilis）进行接枝,可以对水体中MB进行高效地处理。在整个过程中,首先利用复合材料和MB分子形成的π-π共轭作用,以及其表面大量带负电性的含氧官能团,可以和带正电的MB分子之间形成静电相互作用,从而进行快速吸附,然后通过表面负载的细菌对剩余MB进行降解,达到完全去除的目的。不仅如此,这种磁性纳米生物复合材料在外加磁场作用下很容易分离,这也使其具有更好的实际应用价值。（3）针对目前染料废水中较难处理的阴离子偶氮类染料,本文选用天然农作废弃物-椰壳,通过物理和化学协同活化方法制备了一种介孔高比表面积活性炭MHSA-AC,对高浓度阴离子染料AO10展现出了较高的吸附性能。MHSA-AC不仅作为一种高效吸附剂,同时也作为微生物（Pseudomonas putida）固定化的载体。研究表明,负载微生物的MHSA-AC对初始浓度5000、6000 mg/L的AO10,其可分别在30、84小时内达到100%的处理效率。这种利用天然农作废弃物来处理环境中的废水,实现了废物资源化利用。