在众多水体和土壤重金属污染治理技术之中,吸附法和化学固化/稳定化法是比较经济可行的方法。而它们的治理效果与吸附材料的结构与吸附性能密切相关。本文以氧化石墨烯（GO）为基体,制备得到氨基化改性氧化石墨烯复合材料,并采用FTIR、XRD、NMR、XPS等测试方法对其合成过程及Pb²⁺和Cd²⁺吸附性能进行研究分析。本文还通过超声工艺制备细菌纤维素/氧化石墨烯（BC/GO）复合材料,讨论不同因素对复合材料的Pb²⁺和Cd²⁺吸附性能的影响,并对其吸附机理进行初步探讨。经过系统的实验,得到如下主要结论:（1）在Pb和Cd的初始浓度都为100 mg/L,反应温度为28±2℃,搅拌速度为300rpm和投入量0.4 g/L的条件下,氨基化磁性氧化石墨烯（N-mGO）因为氨基和C-Si-OH表面基团的引入,大幅提高材料的吸附性能,N-mGO对泥浆中的Pb²⁺和Cd²⁺的去除率分别为86.40%和88.12%,明显优于GO和mGO。（2）利用简单超声工艺制得BC/GO复合水凝胶,对Pb²⁺和Cd²⁺的平衡吸附量分别为224.5 mg/g和194.0 mg/g,明显高于BC对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附量。研究发现,吸附性能提升的可能原因:1)超声作用使得BC中的O（3）H···O（5）之间的氢键断裂,O（3）H的可及性提高,BC的吸附性能得到提升;2)GO粘附在BC纤维表面,形成一个松散、相对均匀孔洞的三维结构,增加了与重金属离子的接触位点;3)GO中的羧基的引入,丰富了BC的含氧基团种类,增加对Pb²⁺和Cd²⁺吸附能力。（3）在Pb和Cd的初始浓度都为100 mg/L,反应温度为28±2℃,搅拌速度为300rpm和投入量0.4 g/L的条件下,Fe₃O₄@BC/GO对Pb²⁺的吸附量达到147.3 mg/g,明显优于冷冻干燥后的BC（DBC）的40.0 mg/g和冷冻干燥后的BC/GO（DBC/GO）的85.2mg/g。（4）所制备的mGO、N-mGO及Fe₃O₄@BC/GO复合材料对Pb²⁺和Cd²⁺均具有较高的吸附量;且均具有较高的饱和磁化强度,吸附重金属离子后,可在外加磁场的作用下,快速从水体和泥浆中分离。因改性氧化石墨烯复合材料具有高吸附量和可磁性分离能力,在重金属污染治理方面具有潜在的应用价值。