石墨烯是一种由碳原子sp2杂化轨道组成的六角形成蜂巢晶格的二维结构，具有优异的物理化学性能。石墨烯的理论比表面积高达～2630 m2g-1，而且含有大量可自由移动的π电子，可以和苯环形成强烈的π-π电子堆积作用。作为石墨烯的衍生物-氧化石墨烯的结构与石墨烯大体相同，只是在二维平面上连有丰富的环氧(C-O-C)、羟基(OH)和羧基(COOH)等官能团，并且具有单原子层厚度。氧化石墨烯(GO)和还原石墨烯（rGO）是去除重金属离子、放射性核素、环境内分泌干扰物(EDCS)的良好的吸附剂。虽然GO和rGO对这些污染物去除效果好，但是它们不容易与水相分离，限制了应用。采用液相共沉积的方法合成的磁性氧化石墨烯(MGO)和磁性还原石墨烯(MrGO)既可以防止石墨烯的大面积团聚，又能有效地与水相分离出来。　　本文的目标是合成MGO和MrGO，采用这些磁性材料去除水中的Co(Ⅱ)、U(Ⅵ)以及环境内分泌干扰物，结合实验数据、微观表征技术、理论计算来阐明吸附机理。具体如下:　　(1)采用宏观静态吸附法研究环境因素如接触时间、pH值、离子强度、共存离子、温度等对GO、MGO去除水溶液中Co(Ⅱ)的影响。结果显示这些环境因素不同程度影响去除效果。Co(Ⅱ)在两种材料上的吸附动力学符合准二级速率方程。在低pH时，去除主要作用机理是外层络合或者离子交换，在高pH时，去除主要作用机理为内层络合或者共沉淀。利用微观技术XPS与宏观实验相结合的方法，研究了吸附剂对Co(Ⅱ)的吸附机理。GO、MGO在pH6.40、T=300 K最大吸附容量分别为62.0、13.5 mg/g。从热力学数据上看，吸附反应是自发的。由于Fe。O4引入，最大吸附量有所下降，但是增加磁分离的便利。　　(2)探索以GO为原料，采用相应的原位还原反应，合成含有不同Fe3O4含量的磁性还原石墨烯(MrGO)，并采用SEM、XRD、FTIR、XPS等技术对该系列MrGO进行表征。将这些磁性材料应用于去除U(Ⅵ)，结合实验数据、微观表征、理论计算研究掺入不同含量的Fe3O4的MrGO去除U(Ⅵ)的机制。结果显示MrGO去除U(Ⅵ)的机制是U(Ⅵ)的吸附和还原。还原速率随着MrGO中Fe3O4的量增加而增加，而且还原反应被吸附反应引发。U(Ⅵ)与MrGO表面的含氧基团之间存在外层和内层络合，以内层络合为主。　　(3)以rGO作对比，研究了接触时间、pH、离子强度等环境因素对MrGO吸附环境内分泌干扰物双酚A(BPA)和壬基酚(4-n-NP)的影响。吸附动力学符合准二级速率模型。在pH=6.5、293 K条件下，建立吸附模型。MrGO对4-n-NP和BPA的最大吸附量分别为63.96、48.74 mg/g。采用微观表征、宏观吸附数据和DFT计算相结合，研究MrGO对BPA和4-n-NP高吸附的机理。MrGO对BPA和4-n-NP吸附的主要作用是π-π堆积作用、氢键作用、疏水作用、色散力等。4-n-NP的高吸附主要是因为灵活的烷基支链，使4-n-NP能够以最有利的构型紧密吸附在石墨烯基体上，使π-π堆积作用以及分子间的色散力最大。BPA则采用躺式最优吸附结构吸附在石墨烯基体上。　　(4)将MrGO作为磁性固相萃取材料，应用于环境水中双酚A(BPA)、叔辛基酚(4-t-OP)、叔壬基酚(t-NP)、正辛基酚(4-n-OP)、正壬基酚(4-n-NP)五种酚类环境内分泌物质的检测。优化磁性固相萃取条件，并对环境水中五种酚类内分泌物质的MSPE—HPLC-MS/MS检测方法进行评估。BPA、4-t-OP、t-NP的线性范围为0.2-200μgL-1，4-n-OP和4-n-NP线性范围均为0.5-500μgL-1，线性相关系数较好(R2＞0.999)。环境水样加标测试回收率在74.2-98.9％。基于信噪比(S/N)为3和浓缩比为200，BPA、4-t-OP、t-NP、4-n-OP、4-n-NP的检出限分别为0.35、0.65、0.48、1.10和1.98 ngL-1。以上说明MrGO作为磁性固相萃取材料，适合用于环境水中BPA、4-t-OP、t-NP、4-n-OP、4-n-NP五种酚类内分泌物质的检测。　　由于铁磁性石墨烯复合材料具有特殊的化学性质，能有效的从环境基体中去除有机和无机污染物方面，在未来环境污染管理和环境污染物检测中显示了巨大的潜力。