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当前，重金属污染物的排放成为水体污染主要形式之一。在处理水体中重金属的众多方法中，吸附法因具有成本低廉、高效、操作简单等优势而具有良好的应用前景。在复杂多样吸附剂中，氧化石墨烯(GO)因分子结构上含有丰富的可以螯合重金属离子的活性官能团而得到广泛关注。然而氧化石墨烯具有价格昂贵、制备工艺复杂、在水中易分散造成二次污染等缺点。因此，寻找一种性质稳定、蓬松多孔的基质作为氧化石墨烯吸附材料的支撑载体，并加入功能性试剂对氧化石墨烯进行修饰，用以克服氧化石墨烯在重金属离子吸附应用中的不足，成为近年石墨烯和水污染治理研究的热点。
本研究利用具有超强粘附性能和丰富活性官能团的聚多巴胺(PDA)对GO进行改性，制备出聚多巴胺/氧化石墨烯复合物(PDA/GO)，获得具有丰富重金属离子螯合基团的氧化石墨烯复合材料；然后，通过PDA的粘附作用将PDA/GO复合材料均匀地涂覆在蓬松态聚丙烯腈纳米纤维(FNs)上来制备具有孔隙率大、比表面积大、亲水性强、机械性能超强等优点的聚多巴胺修饰的氧化石墨烯蓬松态纳米纤维(DGFNs)，用以节省GO用量，并达到更好的重金属离子吸附效果。基于此研究，本文得出以下结论：
(1)通过控制液体接收的静电纺丝参数，制备出密度低至0.003g/cm3、孔隙率高达72.1%的、多孔的蓬松态聚丙烯腈(PAN)纳米纤维。
(2)一系列的化学表征表明，聚多巴胺与氧化石墨烯的反应为环氧基的开环反应和席夫碱反应；通过SEM图观察到：复合纳米材料PDA/GO是一种具有片层结构的材料，但是它的片层结构并不像氧化石墨烯那般规整并且表面附着有球状的聚多巴胺。
(3)通过将PDA/GO涂覆在蓬松态的PAN纳米纤维上制得具有较大孔隙率的、内部连通的、蓬松的棉花状结构的重金属离子吸附材料DGFNs。并且，通过表征确定PDA/GO悬浮液的最佳浓度为2.0mg/mL；PDA/GO复合材料很难在蓬松态聚丙烯腈纳米纤维上脱落,并且DGFNs具有极强的电容量、亲水性和机械性能。
(4)通过将DGFNs应用于模拟废水中Cu2+，Pb2+和Cr6+的静态吸附中发现：通过对吸附结果进行拟合确定本研究制备的复合材料对三种离子的吸附动力学行为符合Double-exponential动力学模型、吸附等温线符合Redlich-Peterson模型，并且，确定了本研究制备的吸附材料材料对Cu2+，Pb2+和Cr6+的最大吸附容量分别为447.7mg/g、448.5mg/g和386.8mg/g，显著优于传统的重金属离子吸附材料，具有很高的应用价值。
本研究利用具有超强粘附性能和丰富活性官能团的聚多巴胺(PDA)对GO进行改性，制备出聚多巴胺/氧化石墨烯复合物(PDA/GO)，获得具有丰富重金属离子螯合基团的氧化石墨烯复合材料；然后，通过PDA的粘附作用将PDA/GO复合材料均匀地涂覆在蓬松态聚丙烯腈纳米纤维(FNs)上来制备具有孔隙率大、比表面积大、亲水性强、机械性能超强等优点的聚多巴胺修饰的氧化石墨烯蓬松态纳米纤维(DGFNs)，用以节省GO用量，并达到更好的重金属离子吸附效果。基于此研究，本文得出以下结论：
(1)通过控制液体接收的静电纺丝参数，制备出密度低至0.003g/cm3、孔隙率高达72.1%的、多孔的蓬松态聚丙烯腈(PAN)纳米纤维。
(2)一系列的化学表征表明，聚多巴胺与氧化石墨烯的反应为环氧基的开环反应和席夫碱反应；通过SEM图观察到：复合纳米材料PDA/GO是一种具有片层结构的材料，但是它的片层结构并不像氧化石墨烯那般规整并且表面附着有球状的聚多巴胺。
(3)通过将PDA/GO涂覆在蓬松态的PAN纳米纤维上制得具有较大孔隙率的、内部连通的、蓬松的棉花状结构的重金属离子吸附材料DGFNs。并且，通过表征确定PDA/GO悬浮液的最佳浓度为2.0mg/mL；PDA/GO复合材料很难在蓬松态聚丙烯腈纳米纤维上脱落,并且DGFNs具有极强的电容量、亲水性和机械性能。
(4)通过将DGFNs应用于模拟废水中Cu2+，Pb2+和Cr6+的静态吸附中发现：通过对吸附结果进行拟合确定本研究制备的复合材料对三种离子的吸附动力学行为符合Double-exponential动力学模型、吸附等温线符合Redlich-Peterson模型，并且，确定了本研究制备的吸附材料材料对Cu2+，Pb2+和Cr6+的最大吸附容量分别为447.7mg/g、448.5mg/g和386.8mg/g，显著优于传统的重金属离子吸附材料，具有很高的应用价值。