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核电工业的稳步发展为解决世界能源危机提供了有效的途径，但也带来了潜在的核辐射污染隐忧。一方面，核电站在日常运行过程中会产生一定的放射性核废物;另一方面，核反应堆一旦在管理环节和细微操作技术方面出现纰漏，即会发生核材料的泄漏、污染和扩散，给人类社会和生态环境带来极为严重的灾难。放射性铯是核污染的主要成分，在衰变过程中会释放出强辐射性的β射线和r射线，即使含量很低，也会对人们的健康造成长期的严重威胁，甚至致畸、致癌、致突变。本文以核污染处理放射性铯净化为目的，基于普鲁士蓝(PB)微晶机械性能差、难成型、难回收这一关键科学问题，通过设计构筑新型磁性普鲁士蓝/碳纳米复合吸附材料，利用纳米碳材料的超大比表面积及其稳定的物理/化学特性，将Fe3O4可控锚定在纳米碳材料表面，再通过改性设计制备可磁性回收的PB@Fe3O4/纳米碳多级结构复合材料(CNC，carbon nano-composite)PB@Fe3O4/CNC。再将PB@Fe3O4/CNC与高分子聚合物复合，制备选择性吸附铯的高效、操作简单、广适性的三维新型实用轻便型核污染净化材料。随后，我们利用TEM、SEM、XRD、XPS、FTIR、TGA等现代分析测试技术表征了复合材料的结构，并进一步研究了复合材料对铯离子的吸附特性和吸附机理。主要研究内容如下: 1.基于改进的Hummers-Offeman法，发展了以膨胀石墨为原料超声辅助制备氧化石墨烯的简单快速的方法。这种方法的优点主要表现在:石墨的插层效率和氧化程度显著提高;强氧化剂浓硫酸和高锰酸钾的用量大大减少;制备所用时间和消耗能源大大减少;GO产率大大提高，并且整个制备过程无NO2和N2O4等有毒气体放出。此外，我们还用连二亚硫酸钠还原法得到了还原的氧化石墨烯，其电阻值为4.1×102Ω，并且具有良好的柔韧弯曲性。这种方法为工业上大规模制备氧化石墨烯提供了一个新的途径，为石墨烯的产业化应用奠定了基础。 2.采用四氧化三铁原位生长普鲁士蓝纳米晶的方法在室温下用环境友好试剂为原料制备了PB/Fe3O4和PB/Fe3O4/GO两种可磁性回收的纳米复合材料吸附剂，并将它们用于水体中放射性铯的净化。两种吸附剂的等温吸附均符合Langmuir等温吸附模型;吸附动力学为化学吸附为决速步的准二级动力学;吸附能力随着pH值的增大，先增大后降低;随温度的升高而增加;并且在复杂环境下对铯离子仍然具有良好的选择能力;两种吸附剂对Cs+的吸附机理为H+-离子交换（和/或Cs+笼装）。可见，所制备的两种磁性纳米复合材料，尤其是PB/Fe3O4/GO对放射性铯污染核废水处理具有重大意义。 3.以PB/Fe3O4和PB/Fe3O4/GO两种磁性纳米复合材料以及海藻酸钠和氯化钙为原料，制备了适合装柱操作的笼装纳米粒子(PB/Fe3O4或PB/Fe3O4/GO)的海藻酸钙微球(PFM或PFGM)，并将它们用于水体和土壤中放射性铯的去除。研究结果表明:PFMw和PFGMw对Cs+的吸附过程都能很好的符合Langmuir等温吸附模型;对Cs+的吸附动力学为化学吸附为决速步的准二级动力学，烘干过程使微球对铯离子的吸附速率变慢;吸附剂的吸附能力受到pH值和温度的显著影响，并且在复杂环境下对铯离子仍然具有良好的选择能力;微球对Cs+的吸附机理为化学吸附（K+/H+-离子交换）与物理吸附(Cs+笼装)的联合吸附机理;磁性微球用于铯污染水体和土壤的修复取得了较好的效果。磁性微球的制备拓展了纳米材料吸附剂的应用领域，对放射性铯污染废水和土壤的处理具有重大意义。 4.用简单的室温搅拌法，以Fe3+交联的聚丙烯酸(PAA)树脂为载体，在聚合物内部和表面采用原位生长普鲁士蓝纳米晶的方法制备了PB/聚合物复合材料(FPPB)，并将其用于水体中放射性铯的净化。该材料制备过程十分简单，仅需室温下搅拌即可完成;吸附剂能够在短时间内达到吸附平衡;在高离子强度的复杂环境下对Cs+仍然具有良好的选择性;该材料可用作柱填料（或仅需简单的过滤便可实现吸附剂分离），有望用于放射性铯污染快速处理处置。