现今水污染问题日趋严重，已经对生态环境和人类健康构成了不可忽视的威胁。在众多水处理技术中，吸附法因其廉价高效、简便易行等特点而备受关注。本论文围绕材料对有机染料、重金属离子的吸附性能展开了系统的研究，主要包括以下三个方面的内容:　　(1)以纤维素为原料，在不同的处理温度下，采用极其简便的空气活化法，得到了四种活性炭材料。通过红外光谱、比表面分析、XRD、拉曼光谱和有机元素分析等表征手段来探究处理温度对产品结构特性的影响。结果表明处理温度越高，活性炭的比表面积和孔容积就越大。随后对活性炭吸附柯衣定染料的性能进行了系统的研究，实验结果表明在中性环境中吸附效果最优，整个吸附过程可以在1小时内完成，动力学过程更符合pseudo-second-order模型。四种活性炭对柯衣定的吸附等温线更符合Langmuir模型，计算得到的饱和吸附量远远大于此前报道的其他类型的吸附剂对柯衣定的吸附容量。温度会对吸附过程产生微弱的影响，升高温度会导致吸附容量的下降，热力学参数的计算表明该吸附过程是一个放热熵减过程。此外，还研究了合成的吸附剂的再生性能，经历5个吸附-脱附循环后，其吸附效率几乎没有变化。此材料还可高效吸附水环境中其他三种染料。这些都说明用该方法制备的活性炭有望成为处理染料废水的廉价高效吸附剂。　　(2)通过改进的Hummers氧化法制备了氧化石墨烯GO，然后采用超声将1，6-己二胺修饰到氧化石墨烯表面，得到氨基化氧化石墨烯GO-NH2。通过TEM、红外光谱、比表面分析、XRD、拉曼光谱、EDS能谱和TGA等表征手段对两种石墨烯材料的结构进行研究。结果表明氨基被成功地修饰到氧化石墨烯表面。随后系统研究了GO-NH2对二价铜离子的吸附性能，并与氧化石墨烯的吸附性能进行了对比，结果表明293 K下氧化石墨烯对Cu2+的Langmuir饱和吸附量由修饰前的51.55 mg g-1增加到修饰后的74.52 mg g-1。溶液pH对吸附效率产生明显的影响。GO-NH2对铜离子的吸附可以在6小时内完成，动力学过程更符合pseudo-second-order模型。GO和GO-NH2对Cu2+的吸附更符合Langmuir模型。温度会对吸附过程产生微弱的影响，升高温度对吸附有利，热力学参数的计算结果表明这是一个吸热熵增过程。此外，氢基修饰不仅增强了氧化石墨烯对Cu2+的吸附能力，还增强了其对Pb2+的吸附能力。GO-NH2在特定条件下经历7个吸附-脱附循环后，吸附效率仍维持在初始吸附效率的70％左右。这些都说明了氨基化氧化石墨烯是一个优良的重金属离子吸附剂，具有一定的应用前景。　　(3)通过改进的Hummers氧化法制备了氧化石墨烯，然后通过共沉淀法将Fe3O4修饰到氧化石墨烯表面，得到磁性氧化石墨烯MGO。通过SEM、红外光谱、比表面分析、XRD、TGA和VSM等表征手段对材料的结构进行了研究。磁性的引入使得固液分离变得方便易行。随后系统研究了MGO对柯衣定的吸附性能。在中性环境中，MGO对柯衣定的吸附效率最高，整个吸附过程可以在10分钟内完成，动力学过程比较符合pseudo-second-order模型。MGO对柯衣定的吸附符合Langmuir模型，计算得到293K下饱和吸附量为359.71 mg g-1，远远超过其他文献报道的其他吸附剂对柯衣定的吸附容量。随着温度的升高，吸附容量会略有下降，热力学参数计算结果表明该吸附是一个放热熵减过程。MGO在经历5个吸附-脱附循环后，吸附效率仍可以保持初始效率的86.6％。这些都说明MGO在处理染料废水方面有着很好的应用前景。