本文首先通过改良后的Hummers法制备氧化石墨烯,再通过使用抗坏血酸还原和二氧化钛海藻酸钠复合两种方法分别合成了VC石墨烯凝胶和二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶。通过SEM、XRD、FT-IR和BET等技术手段对合成的产品进行了形貌、物相、结构的表征。利用静态吸附实验分别通过pH、平衡吸附时间,初始浓度等因素考察VC石墨烯凝胶对亚甲基蓝的吸附性能影响;和二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶对重金属离子Cd²⁺和Pb²⁺的吸附容量影响,进而确定VC石墨烯凝胶吸附亚甲基蓝和二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶吸附废水中Cd²⁺和Pb²⁺的最佳条件,拟合了吸附等温线,并研究吸附动力学规律。（1）二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶对重金属离子Cd²⁺和Pb²⁺的吸附性能研究。实验结果表明,氧化石墨烯与二氧化钛的比例为1:5时,体系反应温度在25℃,pH分别为6和5的条件下,对Cd²⁺和Pb²⁺的吸收效果为最好,分别为89.8 mg/g和17.15 mg/g,二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶对于Cd²⁺和Pb²⁺吸附的等温吸附模型,均适用于Langmuir模型吸附。吸附动力学研究表明,二氧化钛/海藻酸钠复合石墨烯凝胶对于Cd²⁺和Pb²⁺的吸附行为符合准二级动力学模型。（2）VC石墨烯凝胶对染料亚甲基蓝的吸附性能研究。实验结果表明,pH为8的条件下,石墨烯凝胶对亚甲基蓝的吸附效果最好,最大吸附容量为91.3mg/g。VC石墨烯凝胶对于亚甲基蓝吸附的等温吸附模型,Langmuir比Freundlich模型更适用。吸附动力学研究表明,VC石墨烯凝胶对于亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学模型。