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近年来,重金属六价铬(Cr(Ⅵ))的污染对人类和环境都造成了非常严重的危害,引起了民众们的广泛关注。吸附法因其具有成本低、操作简单以及吸附效果好等优点,已经成为一种治理Cr(Ⅵ)污染的重要方法。本研究以农业废弃物稻壳为原材料,通过负载氧化石墨烯,制备成一种新型吸附剂氧化石墨烯-稻壳生物炭(GO-RHB)复合材料。通过对材料的微观表征、宏观参数影响条件的实验探究以及各种模型的拟合,探讨了GO-RHB对Cr(Ⅵ)的去除效果以及反应过程的机理解析。本研究探讨了GO负载量、pH值、吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、反应时间、反应温度、离子强度以及材料循环利用次数等对GO-RHB复合材料去除Cr(Ⅵ)的影响。实验结果表明,制备的复合材料GO-RHB对Cr(Ⅵ)的吸附效果整体高于单一材料RHB,GO的最佳负载量为5%。pH值是反应过程中非常重要的一个影响参数,GO-RHB对Cr(Ⅵ)的吸附效果是酸性条件优于碱性条件,且反应的最佳pH值与零点电位均为pH=2。GO-RHB去除Cr(Ⅵ)的最佳吸附剂投加量是8 g·L-1。随着Cr(Ⅵ)初始浓度和时间的增加,Cr(Ⅵ)的吸附量也随之上升,且在240 min时达到吸附平衡。溶液中离子强度较高时,对Cr(Ⅵ)的去除影响较大。GO-RHB复合材料循环利用6次后,去除率仍可达85.1%。复合材料GO-RHB对Cr(Ⅵ)的去除反应过程符合拟二级动力学,说明该吸附反应主要是化学吸附。进一步对Webber-Morris内扩散模型和Boyd模型进行拟合,得知了控制扩散速率的主要步骤为液膜扩散。通过吸附等温线模型的拟合,表明该吸附反应过程符合Langmuir模型,说明该反应过程为单分子层吸附,且当温度为45℃时,Cr(Ⅵ)的最大吸附量为48.8 mg·g-1。通过对热力学的相关参数计算,得到了△H°>0,△S°>0,AG°<0的结果,且AG°数值随温度的升高呈负增长趋势,说明GO-RHB对Cr(Ⅵ)的吸附去除反应是一个熵增的自发吸热过程。利用扫描电子显微镜-能量散射光谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(F TIR)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气等温吸/脱附仪(BET)以及Zeta电位对复合材料GO-RHB的物化特性进行了分析。结果显示GO负载到RHB上后,GO-RHB复合材料的表面粗糙度增加,且GO-RHB材料的比表面积是RHB材料比表面积的7倍左右;FTIR的表征结果显示复合材料GO-RHB上的羟基、羧基等含氧官能团的含量较RHB材料增加了许多,从XPS的元素含量分析也可以看出,GO-RHB和RHB的C/O分别为2.81和4.23,表明GO-RHB复合材料O元素含量增加了许多;XPS分析中Cr2p光谱图出现Cr2p3/2和Cr2p1/2的两个轨道峰,表明了Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的存在。从GO-RHB吸附后的Cls和Ols光谱图中可以看出,C=O和C-O的结合能均增大,且产生了一个新的O-Cr峰,说明反应过程中Cr(Ⅵ)与GO-RHB材料表面含氧官能团发生了化学反应。综合宏观实验的结果、微观材料的表征以及各种模型的拟合,得出GO-RHB复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附去除过程主要包含四个部分:(1)孔洞吸附作用;(2)静电作用;(3)还原作用;(4)络合作用。